Электродный узел к горелкам для сварки неплавящимся электродом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< >944836 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 150480 (21) 2911932/25-27 (51)M. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 23 K 9/16

Рвумаратеенньй кшентет

СССР пе деим изобретений и еткрытн1

Опубликовано 230782, Бюллетень М 27.

Дата опубликования описания 230782 (53) УД К621. 791..754.034 (-088.8) (72) Авторы изобретения

B.À.Êoñîâè÷, И.А.Маторин и В.С.Седых

Д";ЯЩtl0 с аг, Ч (71) Заявитель

Волгоградский политехнический институт

БИБЛИдТЕКЛ (54) ЭЛЕКТРОДНЫЙ УЗЕЛ К ГОРЕЛКАМ ДЛЯ СВАРКИ

НЕПЛАВЯЦ ИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

Изобретение относится к электро- дуговой сварке с использованием защитных газов, в частности к устройствам горелок для дуговой сварки неплавящимся электродом.

Известны горелки, включающие корпус системы водоохлаждения и газоподвода, сопло, неплавящийся вольфрамовый электрод и систему его крепления в виде цанг различной конструкции (1) и 2 1.

Простота конструкции, легкость установки и замены электрода обусловили широкое применение таких горелок для дуговой сварки в инертных газах. Однако цанговое крепление электрода не обеспечивает достаточной интенсивности теплоотвода от него в горелку, так как контакты между электродом и цангой и между цангой и корпусом обес-ро печиваются лишь в отдельных точках, что определяет значительное термическое.сопротивление на пути от электрода к корпусу горелки; кроме того, эти

2 контакты, обладая существенным омическим сопротивлением, служат источниками дополнительного нагрева горелки за счет тепла, выделяющегося при прохождении через них электрического тока. В результате допустимая плотность тока на электроде не превышает

40-50 А/мм

Известны горелки, у которых роль цанги выполняют отдельные вкладыши.

Тем самым обеспечивается лучшее сопря" жение контактирующих поверхностей электрода и вкладышей цанги(3).

Однако термическое сопротивление на пути от элетрода к горелке уменьшено незначительно, в результате чего максимальные токовые нагрузки таких горелок мало отличаются от приведенных выше.

Известны горелки, в которых узел крепления электрода представляет собой ленточную спираль.

3а счет большой площади контакты между электродом и спиралью (по сравз 94483 нению с контактом "электрод-цанга" ) достигается лучший теплоотвод от электрода в горелку. В результате допустимая плотность тока на электроде и максимальный ток в горелке увели5 чиваются на 20-303 (4 3 и (S j.

Однако и в этих горелках наличие промежуточного элемента между корпусом горелки и электродом ограничивает интенсивность охлаждения последнего и, в результате, допустимую плотность тока на электроде.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретени ю является электродный узел 5 к горелкам для сварки неплавящимся электродом, содержащий медную обойму с резьбой на наружной поверхности и жестко закрепленным в ней стержневым электродом, расположенным по ее оси 56).

Недостатком известного устройства является то, что в таком электродном узле стержневой неплавящийся электрод является заменяемой частью элект- 5 родного узла, а медная обойма является незаменяемой частью, так как при эксплуатации устройства она практически не срабатывается. Замена стержневого неплавящегося электрода является операцией трудоемкой, так как обычно он впаивается в медную обойму, запрессовывается или сваривается с обоймой диффузионной сваркой.

Цель изобретения — повышение срока службы электродного узла и удобства

35 при эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в электродном узле к горелкам для сварки неплавящимся электродом, содержащем медную обойму с резьбой по

40 наружной поверхности и жестко закрепленным в ней стержневым электродом, расположенным по ее оси, стержень электрода размещен по всей длине обоймы °

Обойма с неплавящимся электродом может быть выполнена за одно целое в виде биметаллического прутка.

6 4

Это позволяет при полном выгорании конца неплавящегося электрода из медной обоймы механической обработкой снять с рабочего торца слой меди и освободить стержень неплавящегося электрода на необходимую для работы длину. После этого электродный узел готов к работе. Этот цикл повторяется многократно до полного срабатывания стержня неплавящегося электрода, что обеспечивает повышение срока службы электродного узла и снижение расхода неплавящегося электрода, в качестве которого чаще всего используется дорогостоящий вольфрам.

На чертеже представлена горелка с электродным узлом, продольный разрез.

Горелка содержит корпус 1,в кото, ром закреплен электродный узел с медной обоймой 2, на -наружной поверхности которой выполнена резьба для крепления обоймы 2 в корпусе 1. В обойме 2 по ее оси закреплен стержневой неплавящийся электрод 3. В корпусе 1 закреплено сопло 4. Системы водяного

Ф. J охлаждения и подачи защитного газа на чертеже не показаны. Обойма 2 с неплавящимся электродом может быть выполнена в виде биметаллического прутка, например, со стержнем из вольфрама и наружным слоем из меди.

Горелка работает следующим образом.

В корпус горелки ввинчивается обойма с электродом так, чтобы его рабочий конец выступал из сопла на несколько миллиметров. После подачи охлаждающей воды и защитного газа обычным образом возбуждается дуга между электродом и свариваемым металлом. Величина сварочного тока выбирается такой, чтобы его плотность на электроде не превышала

120- 130 А/мм". (по вольфрамовому компоненту )

Результаты испытаний предлагаомой горелки и известных горелок, принятых в качестве базовых объектов, приведены в таблице.

944836

Максимальный ток, А

Диаметр электрода (по вольфраГлубина

:. проплавления, мм

Максимальная плотность тока

А/мм

Горелка мовому компоненту ), мм

Предлагаемая

130

390

5,0

Известная с цанговым креплением электрода

1,0

120 с креплением электрода ленточной спиралью 2 160 53

1,3

В предлагаемой горелке в качестве электрода использовался биметаллический стержень с центральным вольфрамовым стержнем диаметром 2 мм и наружным медным слоем. 2S

Результаты испытаний предлагаемой горелки свидетельствуют о высокой эффективности ее внедрения.

Увеличение интенсивности охлажде- зв ния электрода дает возможность вести сварку на повышенных плотностях тока и позволяет в несколько раз повысить производительность сварки за счет большей глубины проплавления.

Предлагаемая горелка дает возможность существенно уменьшить номенклатуру электродов и снизить их расход. Достаточно снабдить ее двумя типоразмерами биметаллических электродов с диащ метрами вольфрамового компонента

2 мм и 3 мм, чтобы обеспечить диапазон. токов до 700 А. В известных горелках для обеспечения такого диапазона то.ков требуются вольфрамовые электроды в диаметрами от 2 до 6 мм. Следует так же учесть, что большинство известных горелок не рассчитаны на токи более

500 А.

5О

Предлагаемая горелка может широко использования для сварки алюминия, магния, титана и их сплавов, высоко-, колегированных сталей и т.д.

Ф

Формула изобретения

Электродный узел к горелкам для сварки неплавящимся электродом, содержащий медную обойму с резьбой на наружной поверхности и жестко закрепленным в ней стержневым электро" дом, расположенным по ее оси, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целлью повышения срока службы электродного узла и удобств при эксплуатаций стержень электрода размещен по всей длине обоймы.

2. Электродный узел по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что обойма с неплавящимся электродом выполнена за одно целое в виде биметаллического прутка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бродский А.Я.Аргоно-дуговая сварка вольфрамовым электродом.М., Машгиз, 1956, с.135-146.

2. Киеселев С.Н. и др. Газоэлектрическая сварка алюминиевых сплавов.

M. "Машиностроение", 1979, с.47-49.

3. Авторское свидетельство СССР

11 385693, кл. В 23 K 9/16, 14.12.70.

4. Авторское свидетельство CCCP

N 291765, кл. В 23 К 9/16, 17.11.69.

5. Авторское свидетельство СССР

И 332966, кл. В 23 К 9/16, 25.12.70.

6. Эсибян Э.M.Ïëàýìåíío-дуговая аппаратура. Киев, "Техника", 1971, с.80-82, рис. 13, 2 (прототип ).

944836

Зака 5218/17 Тираж 1153

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная, 4

Составитель Г.Квартальнова

Редактор Т.Киселева Техред С. Мигунова Корректор Г..Orap