Токоподводящий элемент

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) Ш) 3 К 9/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Г сследоватитут техноякого апнаСССР 14.12.79. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4231859/23-27 (22) 20,04,87 (46) 23.02.89. Бюл. У 7 (71) Всесоюзный научно-и тельский и проектный инс логии химического и нефт ратостроения (72) В.А.Хрипунов, М.И.Поликарпов Ю.А.Тетенев, В.С.Седых и В.Я.Смелянский(53) 621.791.753.034 (088.8) (56) Патент франции В 1478099, кл. В 23 К 9/12, 21,04.67.Авторское свидетельство В 8722099, кл, В 23 К 9/12, (54) ТОКОПОДВОДЯЩИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к сварке и может быть использовано в сварочной технике для ручной и автоматической сварки. Цель изобретения - упрощение конструкции, увеличение износостойкости и повышение надежности токоподвода. Токоподводящий элемент содержит корпус 1 с осевым каналом 2 для направления плавящего- ся электрода 3. Корпус 1 выполнен из слоистого композиционного материала, полученного сваркой взрывом. В корпу се 1 перпендикулярно осевому каналу 2 располагаются чередующиеся слои 4 и 5, выполненные из материала с высокой электропроводностью, например меди (4), и износостойкого материала, например стали (5). При этом соотношение толщин слоев меди и стали на-ходится в пределах 1 в 5 й 8 э,ме / одного слоя из материала с высокой электропроводностью, а 8 к,.де толщина одного слоя из износостойко- йе го материала. Плавящийся электрод 3 врокодвт во осевому кеввду 2, фиксн Я руется слоями 5, предотвращая односторонний износ токоподводящего зле мента. При этом подвод тока осуществляется как через медные слои, так и через стальные, образующие неразьмное соединение. 1 ил.(4) 45 о вме пк 1.ме = 1 иэ,ме /нэ,ме(5) 1,0 мм й жакэ ме2,0 мм(б) 50 допускаемая плотность тока контактной пары, А/ммв; сварочный ток в цепи, А;диаметр плавящегося электрода, мм; 55 суммарная толщина электро- проводного слоя, мм;толщина оДного электропроводного слоя, мм; . где дд,1 э мв Изобретение относится к сварке и может быть использовано в сварочной технике для ручной и автоматической сварки.5Целью изобретения является упрощение конструкции, увеличение износостойкости и повышение надежности токоподвода.На чертеже изображен токоподводя щий элемент, продольный разрез.Токоподводящий элемент содержит корпус 1 с осевым каналом 2 для направления плавящегося электрода 3. Корпус 1 выполнен из слоистого ком позиционного материала, полученного сваркой взрывом. В корпусе 1 перпендикулярно осевому каналу 2 располагаются чередующиеся слои 4 и 5, выполненные из материала с высокой элек тропроводностью, например меди, и износостойкого материала, например стали. При этом соотношение толщин слоев 4 и 5 меди и стали находится в пределах 1,5в.ме / нэ ме и 2Элемент работает следующим образом.Плавящийся электрод 3 проходит по осевому каналу 2, фиксируется слоями 5, предотвращая односторонний износ 30 токоподводящего элемента, при этом подвод тока осуществляется как через медные слои 4, так и через стальные, .образующие неразъемное соединение с медными слоями 4.35Толщина слоев определяется иэ следующих зависимостей." 1 чэ. - суммарная толщина износой СЛОЯ, ММ;толщина однго износостойКОГО СЛОЯ ММ1 в - обЩаЯ Длина токопоДвОДЯЩего элемента, мм;п - количество слоев.Соотношение толщин слоеви бме ограничено указанными пределами 1,5-2 мм и считается оптимальным, чтобы обеспечить равномерный износ меди на единицу длины токоподводящего элемента, так как в этом случае можно получить большее количествочередующихся слоев на единице длинытокоподводящего элемента с сохранением его максимальных электрических имеханических характеристик.П р и м е р. На основании зависимостей (1)-(6) выбирают слоистый композиционный материал медь - сталь длятокоподводящего элемента длиной 50 мми диаметра плавящегося электрода Зммпри сварочном токе 600 А. Для контак"твой пары медь - сталь допустимаяплотность тока 1 н 2 А/мм. Исходя иэ этого ЗдвЬ 1 св/н. С 1 з1 е.ме1 е,ме 1 св/1Ое3 Дон 32 мм1 ин.ме = 1 е 1 з,ме ф 18 ммфПринимают среднюю толщину электропроводного слоя Оеме иэ условия (3)равной 3,2 мм, а износостойкогоо ме 1,8 .мм из условия (6), тогдачисло слоев электропроводного материала равно пе.н,е= 10, а износостойкогоп иэ.ме = 10 еТаким образом, при отношении толщины э,е к,е , Равном л 1,7,и длине токоподводящего элемента50 мм, имеют общее количество слоев20, из них 10 выполнены из меди и10 иэ иэносостойкого материала - сталиеВ случае расчета по граничным условиям (3)-(6) получают: для минимальных значений 3 в,ме = 15 мм и3 иэ.ме = 1,0 мм пз,е в 21 пкэ,мев18; для максимальных значенийРэ е = 4,0 мм и Зэе = 2 0 мм;пе ме = 8; пе, -. 9,Из этого следует, .что выход за нижнюю границу 8 в. ме /э, ме1 .5 чрезмерно увеличивает количество слоев, тем самым уменьшается площадь контакта меди со сварочной проволо 1 кой и ухудшается их электрический, контакт.74тропроводный слой, тем самым нарушается надежность токоподвода. Дальнейшее увеличение соотношения вызывает уменьшение толщины износостойкого слоя, тем самым нарушается эффект стабилизации геометрии (диаметра) канала, что приводит к резкому ухудшению надежности подвода тока к плавящемуся электроду.Положительный, эффект заключается в упрощении конструкции, увеличении износостойкости осевого канала и повышении надежности токоподвода,Э 145984Например, при соотношении толщин 1,4 положительный эффект резко снижается. Это объясняется тем, что при з.ме/ив.ме 1 ь 4 толщина электропроводного слоя уменьшается, а следова-. тельно, уменьшается и площадь контакта плавящийся электрод + электропроводный слой, тем самым плотность тока превышает допустимые значения 10 2 А/мм, что приводит к пригоранию плавящегося электрода к электропроводному слою, т.е. к снижению надежности и стабильности токоподвода. Дальнейшее уменьшение соотношения толщин слоев нецелесообрано, так как переходные контактные электросопротивления между электропроводным слоем и плавящимся электродом и иэносостойким слоем и плавящимся электро дом выравниваются по величине и второе меньше, чем первое, что вызывает резкое нарушение контакта, перегрев и разрушение токоподводящего элемента.25Выход за верхнюю границу э.ме / /би е ) 2 приводит к снижению удельного давления на медную контактную поверхность, что также приводит к ухудшению контакта, 30При соотношении толщин слоев, например, 2, 1 толщина электропровод- .ного слоя, а соответственно, и площадь контакта увеличиваются, при этом удельное давление падает, что приводит к росту переходного сопротивления плавящийся электрод + элекФормула изобретения Токоподводящий элемент к горелкам для электродуговой сварки, выполненный с осевым каналом для направления. плавящегося электрода и из токопроводящего материала.с чередующимися слоями с высокими электропроводностью и иэносостойкостью, расположенным перпендикулярно осевому каналу, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения износостойкости и надежности токоподвода, толщины чередующихся слоев связаны соотношением 15.ме /иъмегде Реме - толщина одного слоя изматериала с высокой электропроводностью;ив,ме - толщина одного слоя изизносостойкого материала. Составитель Е.МарковаРедактор О.Юрковецкая Техред Л.Олийнык Корректор Э,ЛончаковаПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 396/12 Тираж 892 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5