Горелка для дуговой сварки всреде защитных газов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ Сфюз Советских Социалистических Республик(51) М. Кп.з В 23 К 9/16 с присоединением заявки Йо Государственный аоинтет СССР яо федаи изобретения к открмтиа) ГОРЕЛ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В СРЕДЕ ИТНЫХ ГАЗОВ 10 Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при дуговой сварке плавлением, преимущественно при дуговой сварке плавящимся электродом в защитных газах.Известны сварочные горелки для сварки сжатой дугой неплавящимся электродом, содержащие токоподврдящий мундштук, неплавящийся электрод, плазмообразующее сопло и сопло подачи защитного газа 1.Недостатками известной горелки являются сложность конструкции, большая масса, необходимость в дополнительном использовании водяного охлаж дения и использования дефицитнЫх не- плавящихся электродов.Известна также горелка для сварки .сжатой дугой, содержащая токоподводящий мундштук, электрод, плазмообразу ющее сопло и сопло для подачиохлаждающей жидкости, выполненное в виде кольцевой щели, либо большого количества отверстий, расположенных по окружности, или касающихся друг друга канавок или каналов малого сечения 21.Недостатками этой горелки являются использование сложного по конструкции охлаждаемого сопла, использование де фицитных инертных газов и неплавяшихся электродов.Известны сварочные горелки для дуговой сварки плавлением плавящимся электродом в среде защитных газов, содержащие токоподводящий мундштук, электрод, внутреннее и наружное сопла. для подачи защитного газа 3.К .недостаткам известных горелок следует отнести малую величину проплавления даже при использовании двух сопел подачи защитных газов. Для увеличения глубины проплавления приходится увеличивать величину сварочного тока и напряжения, что экономически не выгодно, кроме того, сварка на повышенных режимах возможна только в нижнем положении. В положениях, отличных от нижнего, нз-за большой величинысварочной волны сварной шов не формируется. Известна .сварочная горелка, содержащая мундштук телескопически уста-, новленный на скользящей посадке во внутреннем газовом сопле с возможностью перемещения относительно него по мере заполнения разделки, наружное газовое сопло и плавящийсяэлектрод .41Недостатками известного устройства являются относительно низкая глубина проплавления при повышенном расходе защитного газа, практическимгновенное забрызгивание внутреннего сопла и обусловленное этнм резкое знижение эффективности из-за необходимости ежеминутной очистки внутреннего сопла от брызг расплавленного металла.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является горелка для дуговой сварки в среде защитных газов, содержащая сопло с расположенным в нем токоподводящим мундштуком с каналом для направления электрода, выполненным у выходного отверстия с полостью, площадь сечения которой больше площади сечения канала у входного отверстия, а также газоподвод 5 .Недостатком данной горелки являет ся недостаточно большая глубина проплавления и забрызгивание сопла в процессе сварки, что не позволяет значительно увеличить производительность процесса сварки. 25Цель изобретения - повышение про изводительности труда путем снижения степени забрызгивания сопла и повышения глубины проплавления без увеличения тепловой мощности дуги.ЗОЭто достигается тем, что у горелки для дуговой сварки в среде защитных газов, содержащей сопло с расположенным в нем токоподводящим мундштуком с каналом для направления электрода, выполненным у выходного отверстия с полостью, площадь сечения которой больше площади сечения канала у входного отверстия, а также газоподвод, ч мундштуке выполнены каналы, соединяющие газоподвод с полостью. 40Благодаря предложенному техническому решению защитный газ, поступающий в выходную часть отверстия в мун,Шатуке, под большим давлением и с большой скоростью равномерно обтека- . 45 ет электрод со всех сторон и, попадая в сварочную ванну,. выдувает жидкий металл из-под конца электрода, способствуя заглублению дуги в свариваемый металл. При этом глубина проплавления увеличивается в 2-3 и более, а ширина шва соответственно уменьшается.На чертеже показана горелка, продольный разрез.55Горелка включает токоподводящий мундштук 1, изолированный от сопла 2 подачи газа электроизоляционной втулкой 3, плавящийся электрод 4, направляемый спиралью 5, и газоподвод б подачи защитного газа. У выход ного отверстия мундштука 1 выполнена полость 7, площадь сечения которой больше площади сечения канала у входного отверстия. В мундштуке выполнены каналы 8, соединяющие газопод вод б с полостью 7, Стрелкой 9 показан защитный газ, подводимый к горелке. Стрелками 10 показана часть защитного газа, поступающего в сопло 2 через отверстия в газоподводе б, эти отверстия имеют площадь сечения 54. Стрелками 11 обозначена часть защитного газа, поступающая в полость мундштука 7 через каналы 8, соединяющие газоподвод б с полостью 7 Площадь сечений каналов 8 обозначена через 5. Позицией 12 обозначена свариваемая деталь.Горелка работает следующим образом.В газоподвод б подают под давлением защитный газ 9, который по каналам 54 поступает в сопло 2 и, вытекая из него, защищает сварной шов. Большая часть защитного газа поступает в каналы 52, из которых газ попадает в полость 7 мундштука 1 и затем вытекает из него с большой скоростью. При возбуждении дуги между электродом 4 и свариваемой деталью 12 образуется жидкий металл, который выдувается из-под дуги потоком защитного газа 11, одновременно заглубляющего дугу и тем самым способствующего увеличению глубины проплавления. Наилучший эффект получают. при соотношении сечений 5 . 52= 1/3 - 1/б и при соотношении площадей сечения входного отверстия канала и площади сечения полости 7 1/1,05-1/1,2. Так, например, для увеличения глубины проплавления до 8 мм при сварке в углекислом газе в нижнем положении стальных листов толщиной 14-16 мм при силе сварочного тока 200-220 А достаточно подавать в выходную часть отверстия в мундштуке до 24-48 л/мин углекислого газа, в то же время в сопло подачи защитного газа достаточно подавать всего 8-12 л/мин. Увеличение глубины проплавления происходит тем интенсивней, чем больше скорость, истекающего из мундштука защитного газа. Вместе с тем, чтобы не очень увеличивать расход защитного газа сечение каналов 5 и 52 выбираются такими, чтобы при установленном давлении суммарный расход защитного газа не превышал 32-60 л/мин. Исходя из этих же соображений, отношение площади сечения входной части канала и полости 7 в мундштуке 1 выбирают равным примерно 1/1,05-1/1,2. Подачу защитного газа через мундштук для заглубления дуги можно осуществлять через каналы, направленные вдоль электрода и касающиеся его или на некотором расстоянии от него, однако в этом случае происходит быстрое забрызгивание выходных отверстий и глубина проплавления уменьшается.Подача части защитного газа, предназначенного для заглубления дуги со821096 осно с электродом через канал со ступенчатым сечением, и при сечении выходной части канала, превышающего сечение входной части не более чем на 5-20, позволяет, с одной стороны, создавать большую скорость движения газа при небольшом расходе и, с другой стороны, предотвратить забрызгивание отверстия для подачи эаглубляющего дугу защитного газа черезмундштук, что обеспечивается тем, что в предлагаемом устройстве выходная часть отверстия расположена вне эоны движения брызг расплавленного металла в "мертвой зоне", образованной выступающим наружу электродом.Предлагаемое устройство позволя ет резко повысить производительность труда при сварке различных конструкций, где для п(ьвышения глубины проплавления применяют разделку кромок, повышенные зазоры, повышенные режимы Щ сварки и особенно эФфективно при сварке труб и листовых конструкций в положениях, отличных от нижнего,Формула изобретения .Горелка для дуговой сварки в среде д 5 защитных газов, содержащая сопло с Филиал ППП "Патент Ужгород, ул. Проектна ВНИИПИ, Эаказ 1669/21 расположенным в нем токоподводящиммундштуком с каналом для направленйяэлектрода, выполненным у выходногоотверстия с полостью, площадь сечения которой больше площади сеченияканала у входного отверстия, а такжегазоподвод, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения произво.дительности труда путем снижения степени эабрызгивания сопла и повышения глубины проплавления беэ увеличения тепловой мощности дуги, в мундштуке выполнены каналы, соединяющиегаэоподвод с полостью. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Р 1276110, кл. В 3 й, 1972. 2. Патент ГДР Р 173941,кл. 49 Л 9/00, 1970. 3. Авторское свидетельство СССР Р 197808, кл. В 23 К 9/16, 1967. 4. Авторское свидетельство СССР Р 177007, кл. В 23 К 9/16, 1964. 5. Патент Франции Р 1319169,кл. В 23 К, 1963.