Горелка для сварки в среде защитных газов

(19) 51)5 В 23 К 35/О ЕТЕН елеия,исГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Производственное объединениенингродский Северный завод"(56) 1. Балицкий А.В. Техйологияизготония вакуумной аппаратуры, М.;,Энер1974, с, 39.2, Авторское свидетельство СССРМ 1057216, кл. В 23 К 9/16, 1982.(54) ГОРЕЛКА.ДЛЯ СВАРКИ В СРЕДЕЩИТНЫХ ГАЗОВ Изобретение относится к сварке, в частности к точечной дуговой сварке в среде защитных газов, и может быть использовано в машиностроении, в химическом и нефтехимическом машиностроении, а также в других отраслях народного хозяйства.Известна г релка, в которой неплавящийся электрод, устанавливаемый в узел крепления, выполненный в виде ленточной спирали, взаимодействующей с электродом, и двух поворотных втулок, расположенных в корпусе соосно, причем концы спирали жестко закреплены во втулках (1).В известной горелке электрод сложен по конструкции и не предусматривает водяного охлаждения тугоплавкого стержня,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является горелка для сварки в среде защитных газов 2), принятая за прототип. Неплавящийся электрод в данной горелке содержит установленный в ох 2. (57) Использование: при аргоно(гелиево)дуговой сварке неплавящимся электродом.Сущность изобретения: горелка содержит корпус, сопла, неплавящийся электрод, впаяный в охлаждаемую медНую трубку. На наружной поверхности медной трубки выполнена коническая резьба. Радиальные отверстия в трубке выполнены перпендикулярно продольной оси тугоплавкого стержня и расположены над дополнительным . промежуточным элементом, выполненным,в виде кольца с внутренней конической резьбой, соответствующей конической резьбе медной трубки. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. лаждаемоймедной трубке тугоплавкийстержень и промежуточный элемент, имею щий более высокие термические свойства к нагреву, чем материал трубки, Для улучшения охлаждения стержня в трубке выполнены д радиальные отверстия, поочередно располо женныепод острым и тупым углами к оси туго- фЪ плавкого стержня. Трубка, промежуточный (Я элемент и электрод соединены с помощью ф сварки и пайки. Наличие промежуточного эле- с мента позволяет эксплуатировать тугоплавкий р стержень до полного износа,Известная горелка имеет следующие недостатки:1) ненадежность работы электрода, так как его конструкция не обеспечивает интенсивного охлаждения; 2) низкая работоспособность: 3) газовое охлаждение позволяет . пользовать электрод при работе только намалых таках (до 150 А).35 электродержателем 6, в котором установлентрубопровод 7 с радиальными отверстиями 8 40для воды, причем снаружи электродержателя 45 50 55 Целью изобретения является повышение надежности, работоспособности и расширение технологических возможностей неплавящегося электрода,Для достижения поставленной цели в неплавящемся электроде, содержащем тугоплавкий стержень и промежуточный элемент, установленные в охлаждаемую медную трубку, на наружной поверхности медной трубки выполнена коническая резьба, радиальные отверстия в трубке выполнены перпендикулярно продольной оси тугоплавкого стержня и расположены над дополнительным промежуточным элементом, выполненным в виде кольца с внутренней конической резьбой, соответствующей конической резьбе медной трубки, При этом резьбовое соединение выполнено с натягом, Дополнительный промежуточный элемент выполнен из материала с коэффициентом линейного термического расширения меньшим, чем коэффициент линейного термического расширения меди. Кроме того, дополнительный промежуточный элемент выполнен за одно целое с электродержателем и впаян в его торец, а оба промежуточные элементы выполнены из ковара.На чертеже изображена предлагаемая горелка.Горелка содержит тугоплавкий стержень 1 с промежуточным элементом 2, медную трубку 3 с радиальными отверстиями 4, расФ положенными в плоскости; перпендикулярнои оси стержня, выше торца охлаждаемого водой стержня 1. Промежуточный элемент 2 имеет снаружи лыски для установки трубки 3 в дополнительный промежуточный элемент 5, выполненный конструктивно за одно целое с 6 установлено сопло 9 для подачи защитного газа,Предлагаемая горелка работает следующим образом.В сопло 9 подается защитный гаэ (аргон), Между тугоплавким стержнем 1 и иаделием с помощью осциллятора зажигается .сварочная дуга прямого действия. Для отвода тепла тугоплавкого стержня в трубопровод 7 подается вода, разделяющаяся на торце трубки 3 на два потока, Один поток обтекает наружную поверхность трубки и выходит из трубопровода 7 через отверстия 8 в электродержатель 6, другой поток проходит внутрь трубки 3 до торцатугоплавкого стержня 1 и через отверстия 4 и 8 выходит в электродержатель 6.Непосредственное охлаждение водой торца тугоплавкого стержня 1 обеспечивает 5 10 15 20 25 30 надежный его контакт с трубкой 3, развитая (резьбовая) наружная поверхность 3, зазор переменного сечения между трубкой 3 и трубопровод 7 создают надежные благоприятные условия для интенсивного охлаждения стержня.Изготовление дополнительного промежуточного элемента из материала, обладающего по сравнению с медью не только более высокими термическими свойствами к нагреву, но и существенно меньшим коэффициентом линейного термического расширения (КЛТР), например ковара, позволяет увеличить рабочую температуру конического соединения, сохранив его герметичность за счет разницы КЛТР меди и ковара и, следовательно, резко сократить количество охлаждающей воды,В тех случаях, когда количество охлаждающей воды не лимитируется, дополнительный промежуточный элемент можно изготавливать из меди или выполнять отверстие с конической резьбой непосредственно в электродержатель, В.предложенной конструкции наплавящегося,электрода трубка 3 и промежуточные элементы 2 и 5 являются деталями многоразового использования: огарок тугоплавкого стержня 1 распаивают с трубкой 3 и элементом 2 и впаивают в них новый стержень 1.П р и м е р 1. Изготовлен неплавящийся электрод для аргонодуговой точечной сварки, содержащий стержень из лантанированного вольфрама диаметром 4 мм и длиной 40 мм. спаянный медногерманиевым припоем (ПМГР об) с медной (М) трубкой и коваровым (29 НК) кольцом. На наружной поверхности трубки и внутри кольца выполнена резьба К 1/8. Дополнительный промежуточный элемент изготовлен из ковара и впаян медногерманиевым припоем в медный электродержатель. Электрод установлен в пистолете для аргонодуговой точечной сварки с возможностью продольного перемещения вместе с электродержателем, Процесс сварки осуществляют по двухимпульсной схеме: первый импульс, пауза, второй импульс. При сварке на токе первого импульса, равного 300 А, второго импульса, равного 45 А, с продолжительностью импульсов 0,68 с и 0.1 с соответственно, и паузой, равной 1 с, электрод, выполняя 10000.сварных точек в смену, работает беэ регулировки длины дуги в течении 5 смен. Охлаждение 12 пистолетов осуществлялось водой из водопровода по трубке 1/2". При расходе воды О 0 = 0,9 м /ч через трубку31/2", расход воды на один пистолет составил О 1 = Оо12 = 0,075 м /ч.При проведении сварки указанным электродом расход воды через каждый пистолет уменьшали в 5 раз до величины 6 = 0,015 м /ч, что не снизило надежзность и работоспособность электрода.Таким образом, техническими преимуществами горелки являются выполнение на медной трубе наружной конической резьбы, соединяющей ее с дополнительным промежуточным элементом из материала с меньшим по отношению к меди КЛТР, выполненным за одно целое с электродержателем, внутри которого установлен трубопровод, подводящий воду для охлаждения стержня через радиальные отверстия в медной трубке и трубопроводе, выполненные в плоскости, перпендикулярной оси стержня, выше уровня торца охлаждаемого стержня.Применение изобретения позволяет:1. Повысить надежность за счет интенсификации процесса его охлаждения,2. Повысить работоспособность электрода в 3-4 раза,3. Расширить технологические возможности применения электрода в процессах сварки токами в 2-2,6 раза больше, чем в прототипе.4. Обеспечить экономию энергоресурсов за счет снижения расхода количества воды, требуемого на охлаждение электрода, и уменьшения тепловых потерь в надежном электрическом контакте между элементами электрода и электродержателя.5, Повысить качество сварного шва, защищаемого ламинарным газовым потоком,вытекающим из сопла, поскольку в конструкции электрода нет элементов, турбулизирующих газовый поток. 5 Формула изобретения1. Горелка для сварки в среде защитныхгазов, содержащая корпус, сопло, электрод из тугоплавкого стержня, впаянного в охлаждаемую медную трубку с радиальными 10 отверстиями для выхода охлаждающей среды, и промежуточный элемент, установленный на торце медной втулки со стороны.тугоплавкого стержня, причем и роме. жуточный элемент выполнен из мате-.15 риала с более высокими термическимисвойствами, чем материал трубки, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, она снабжена дополнительным промежуточным элементом, выпол.ненным в виде кольца с внутреннейконической резьбой, и установленным на медной трубке, а радиальные отверстия в трубке выполнены перпендикулярно продольной оси тугоплавкой оси стержня и расположены над 25 дополнительным промежуточным элементом.2, Горелка по п,1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения надежности герметизации резьбового соединения медной трубки с дополнительным промежуточ ным элементом при повышении рабочейтемпературы соединения, дополнительный промежуточный элемент выполнен из материала с коэффициентом линейного расширения меньшим, чем коэффициент 35 линейного расширения меди,