Горелка для дуговой сварки

СВОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 191 111 46 72 11 В 23 К 9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ 2 носитсяв частн вар очн ти. к горелплавящимся го газа, и сплаво ение прочения дого тока путем ованияварном шв й свсред1,Горелящимся ки неплазащитныхеющий ка.- для слива ждаемуюаналами 2 а я дуго родом лек газов нал 2 охлаполос орп чи и к ал 3охлая с дл ждаю тьОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЛАНТ СССР(53) 62 1.79 1.754 .034 (088.8) (56) Гуревич К.М. Справочник по сварке цветных металлов, Киев Наукова думка, 1981, с. 142,Авторское свидетельство СССР В 698735, кл, В 23 К 9/16, 06.08,76. (54) 1. ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ в среде защитного газа, содержащая сопло, цилиндрический медный электрод с полостью охлаждения, на рабочем торце которого закреплена вольфрамовая вставка, кольцевой канал для формирования газового потока, образован" Изобретение от кму оборудованию, оскам для дуговой сварки неэлектродом в среде защитнопреимущественно алюминиевьЦель изобретения " повышиэводительности путем увелипустимого значения сварочни повышение качества сваркснижения возможности образвольфрамовых включений вс На чертеже показана горелка, раз ный внутренней поверхностью соплаи наружной поверхностью электрода,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения производительностипутем увеличения допустимого значениясварочного тока и повышения качествасварки путем снижения возможностиобразования вольфрамовых включенийв сварном шве, нерабочий конец вольфрамовой вставки расположен в полостиохлаждения электрода, а вылет вольфрамовой вставки иэ электрода равен1,1"1,5 ее диаметра.2. Горелка по .и.1, о т л и ч а -ю щ а я с я тем, что вольфрамоваявставка эаглублена внутрь медногоэлектрода на величину, равную 1,5-2диаметрам вставки,и 3, и каналы для подачи защитногогаза (не показаны). На корпусе 1 закреплено,например, с помощью резьбыкерамическое сопло 5. В сопле 5, концентрично ему, установлен медный цилиндрический электрод 6 с полостью 7охлаждениюЭлектрод 6 закреплен вкорпусе 1 горелки, например, с помощью резьбы, при этом полость 7 охлаждения электрода 6 сообщается с охлаждаемой полостью 4 корпуса 1. Элек"трод 6 выполнен в виде цилиндрического стакана из меди, На рабочем торцеэлектрода 6 установлена вольфрамоваявставка 8. Для герметизации полости7 охлаждения электрода б вольфрамоваявставка 8 зачеканивается (с помощьюстального трубчатого чекана) в медный электрод б по окружности со стороны рабочего торца электрода б ипри необходимости может быть легкозаменена на новую,Вольфрамовая вставка 8 выполненав виде цилиндра, имеющего рабочийконец в виде усеченного конусаНерабочий конец вставки 8, расположенныйв полости 7 охлаждения, выполненплоским. По одному из вариантов выполнения изобретения конец вставки 8электрода 6, расположенный в полости7 охлаждения, выполнен в виде конуса,что целесообразно прИ использованиивставок 8 небольших диаметров, Вольфрамовая вставка 8 утоплена внутрьэлектрода 6 на величину, равную 1,52 ее диаметра. Вылет (Ь) вольфрамовой вставки 8 из медного электрода 6составляет 1,1-1,5 ее диаметра,В полости 7 охлаждения медногоэлектрода 6 концентрично ему и в непосредственной близости от вставки 8установлена с зазором трубка 9.Внутренней поверхностью 10 сопла 5 и наружной поверхностью 11 медного элект-эерода 6 образован кольцеобразный канал 12 для формирования газовогопотока, сообщающийся с каналом дляподачи защитного газа корпуса 1.Расположение нерабочего конца30вольфрамовой вставки в полости охлаждения электрода обеспечивает непосредственное ее охлаждение проточ ной жидкостью. Это позволяет значительно увеличить отвод тепла от вольфрамовой вставки за счет исключения "5сопротивления тепловому потоку награнице раздела между медным электродом и вольфрамовой вставкой,Увеличение теплоотвода от вольфра"мовой вставки позволяет на 20-40%увеличить допустимое значение сварочного тока и, следовательно, увеличить производительность горелки в целом. Непосредственное охлаждение вольфрамовой вставки позволяет снизить воэможность образования в сварном шве вольфрамовых включений,При вынете вольфрамовой вставки, меньшем 1, 1 ее диаметра,.дуга при смене полярности начинает гореть неустойчиво иэ-за чрезмерного охлаждения активного торца, При вылете воль" Фрамовой вставки, большем 1,5 ее диаметра, уменьшается градиент температур по длине вставки, что уменьшает допустимое значение сварочного токаДоли тепла, отводимые от вставки за счет непосредственного смывания перабочег о конца водой и за счет теплоотвода через боковую поверхность в медь, зависят от высоты вольфрамовой вставки, заглубленной внутрь электрода. Чем меньше эта высота,тем больше градиент температур по длине вставки и больше доля тепла, отводимого от рабочего торца вставки за счет непосредственного контакта вставки с охлаждающей водой. При увеличении высоты заглубления вставв медный электрод эффективность охлаждения рабочего торца снижается вследствие уменьшения температурного градиента по длине вставки, а также вследствие того, что хороший контакт медного электрода с заглубленной частью вставки по всей ее боковой поверхнг сти осуществить сложно (он имеет место в узкой кольцевой зоне зачеканки вблизи торца электрода имеющей высоту около одного миллиметра).В идеальном случае желательно,чтобы эта величина приближалась к нулю, однако конструктивно такое решение невозможно.Конструктивно велижна заглубления вольфрамовой вставки в медный электрод должна быть не менее 1,5 диамет" ра вставки, что необходимо для ее надежного и герметичного закрепления и уменьшения электросопротивления в контакте между электродом и вставкой.Для регулировки свободного вылета вольфрамовой вставки с целью компен сации ее укорочения вследствие возможной эрозии рабочего торца, величину заглубления ее в медный электрод можно увеличить до величины, равной двум диаметрам вставки, Дальнейшее увеличение заглубления приводит к д снижению эффективности охлаждения и стойкости вольфрамовой вставки,Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов работает следующим образом,В корпусе 1 по каналу 2 подается охлаждающая жидкость,например вода, которая через охлаждаемую полость 4корпуса 1 и трубку 9 поступает к кон" цу вольфрамовой вставки 8, расположенному в полости 7 медного электрода 6, а затем через зазор между трубкой 9 и электродом 6, полость ч корпуса 1 и канал 3 корпуса выводится из горелки. Затем через каналы корпуса 1 в каналы 12 между соплом 5 и электро"1346372а температуры вольфрамового катода от3500-4000 до 3000 К снижается с 1000до 50 А/см. При диаметре поперечно 5го сечения дуги 2 мм ток в дуге соответственно уменьшается с 300 до2 А, что недостаточно для поддержания дугового разряда. Зависимостькритического тока от величины выпетаэлектрода марки ВИ 30 представленав таблице. Величи Критический ток, А Предлага Извеемый цан- стныйГОРЫЙэлектродержатель д вылета,ммВольфрамо"вая вставка,непосредст"веннь охлажемая водо 25 80 40 00 70 40 3,3 4,5 7)5 2,5 0 25 20 20 20 Составительдактор Л.Зайцева Техред М.Моргента Корректор Л.Пилип дписн Тира аказ 13 ета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССа, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Госуда твенного ко113035, Мо оизводственно-издательский комбинат Патент , г. .жгород Ун 1У о л. Гага ина 101 дом 6 подается защитный газ. Горелкподносится к свариваемой детали,включается ток, возбуждается дугаи производится сварка,Интенсивное охлаждение и ограни"чение вольфрамовой вставки по длинеобеспечивают высокий градиент температур вдоль ее оси, обуславливаютхорошее охлаждение рабочего концавольфрамовой вставки, предотвращаютобразование на нем капель жидкогометалла и .попадание их в сварочную ванну,Максимально допустимое значение сварочного тока для предлагаемой горелки изменяется от 280 до 240 А при увеличении Ь от 3,3 до 4,5 мм (т,е. при отношении величины вылета к диаметру вольфрамовой вставки20 Ь/й от 1,1 до 1,5)При величине вылета. Ь 3,3 мм (Ь/с 1 1, 1) интенсивное охлаждение вольфрамовой вставки приводит к переохлаждениюю вольфрама . При этом 25 ухудшается возбуждение и стабильность горения дуги, так как плотность термоэмиссионного тока при уменьшении 220 190 180 170 150 130 120