Неплавящийся электрод для дуговойсварки

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 829376ао делам изобретений н открытий.А.Косович, А.И.Маторин, А.С.Протасенко намени лгоградский ордена Трудового Красно политехнический институт71) Заявител 54) НЕПЛАВЯЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДУГОВОСВАРКИ ьИзобретение относится к сварочнойтехнике, в частности к устройствамнеплавящихся электродов для дуговойсварки,Известны неплавящиеся электроды,представляющие собой стержни извольфрама 1 . Такие электроды-стержни закрепляются в горелках с помощью специальных цанг, изготовляемыхиз меди и ее сплавов. Простота конОструкций электродов, легкость установки и замены в горелках обусловили широкое применение их для аргоно- дуговой и плазменной обработки материалов.Однако сравнительно низкая теплопроводность вольфрама, а также большое термическое сопротивление контакта "электрод-цанга",затрудняюттеплопередачу от рабочего конца электрода к горелке, что ограничиваетдопустимую плотность тока на электроде и обуславливает расход егоматериала в процессе сварки. Кроме того, коническая затонка рабочего конца электрода с целью уменьшения блуждания дуги приводит к значительным непроизводительным потерям вольфрама (50-803 материала электродатеряется бесполезно при его механической заточке)Известны неплавяющиеся электроды,представляющие; собой вольфрамовыестержни в медной оболочке. Меднойоболочкой в этих электродах служитполый цилиндр, по оси которого установлен и закреплен вольфрамовый стержень. Наличие медной оболочки улучшает теплопередачу от электрода к горелке и уменьшает расход фол фрама в ходе сварки 12 1.Однако отсутствие надежного контакта между медной оболочкой и вольфрамовым стержнем затрудняет теплоотвод от рабочего участка электрода, В результате стойкость электрода в медной оболочке ограничена. Кроме того, непроизводительные829376 4Предлагаемые электроды изготовлены сваркой взрывом, обеспечивающей неразъемное соединение с металлической связью между вольфрамовым и медным компонентами, с последующей механической обработкой с целью придания нужной формы рабочему участку электрода, Электрод устанавливается в стандартных горелках для дуговой сварки неплавящимся электродом, Дуговой разряд между электродом и свариваемым изделием возбуждается с помощью осциллятора или замыканием дугового;промежутками угольным стержнем, Чтобы предупредить блуждение катодного пятна по торцу рабочего участка электрода, величина тока 3 з должна выбираться в зависимости от диаметра Д 8 по формуле: )50 ЫВ А. При этом катодное пятно занимает весь или почти весь) торец рабочего участка электрода, тем самым стабилизируется положение и форма дугового разряда, В результате отпадает необходимость в механической заточке вольфрамового сердечника и исключаются непроизводительные потери вольфрама. 1 О 15 Электрод представляет собой биметаллический стержень, включающий вольфрамовый 1 и медный 2 компоненты. Рабочий участок электрода представляет собой вольфрамовый стержень-цилиндр с плоским торцом 3. Длина рабочего участкапревышает его диаметр в 1-3 раза. При меньшей величинена чинает плавиться прилегающий к рабочему участку медный слой, при большей - снижается допустимая величина тока дуги из-за ухудшения теплоотвода от рабочего участка и его оплав ления. Стойкость электрода максимальна, если диаметры биметаллического стержня д и его рабочего участка 1 находятся в соотношении д Ъ 2,3 + + 0,8 до мм. Чтобы обеспечить спо койное истечение защитного газа, медный слой электрода заточен на конус 20-30 о. Формула изобретения. потери вольфрама составляют 50-802 из-за периодической перезаточки рабочего конца электрода на конус.Целью изобретения является повышение стойкости неплавящихся вольфрамовых электродов, снижение непроизводительных потерь вольфрама и значительное увеличение срока их службыУказанная цель достигается тем, что электрод выполнен в виде биметаллического стержня и рабочего участ,ка из вольфрама, имеющего форму цилиндра с плоским торцом, при этом длина рабочего участка превьйпает его диаметр в 1-3 раза, а диаметры биметаллического стержня и рабочего участка находятся в следующем соот- ношении дЭЪ 2,3 + 0,8 дВ мм,20 где д- диаметр биметаллическогостержня;с 10 - диаметр рабочего участка.Неразъемное соединение с металлической связью между компонентами биметаллического электрода обеспечивает интенсивный теплоотвод от его рабочего участка в горелку. Рабочий участок электрода сохраняет свою30 форму в процессе сварки, в результате отпадает необходимость в периодической перезаточке его и полностью исключаются непроизводительные потери вольфрама.На чертеже изображен предлагаемый электрод. Результаты испытаний показывают,что применение предлагаемых электродов в сварочной технике дает значительный экономический эффект засчет увеличения производительностисварки на повышенных токах и исключения непроизводительных потерь дорогостоящего и дефицитного вольфрама. 1 кг предлагаемых электродов(вес по вольфраму) может заменить5-7 кг вольфрамовых электродов, применяющихся в настоящее время. Этообеспечивает экономический эффектв сумме 100-105 руб. На 1 кг электродов (с учетом затрат на изготовление предлагаемых биметаллическимиэлектродов),Неплавящийся электрод для дуговой сварки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стойкости, он выполнен в виде биметаллического стержня и рабочего участка из вольфрама, имеющего форму цилиндра с плоским торцом, при этом длина рабочего участка превышает его диаметр в 1-3 раза, а диаметры биметаллического стержня829376 ставитель Л.ГаврилхредН.Ковалева рректор Л. Иван Ко дак Подписноетета СССРрытийая наб., д. 4/5 Тираж 1148НИИПИ Государственного копо делам изобретений .и о13035, Москва, Ж, Рауш аказ 30 5 40 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5и рабочего участка находятся в следующем соотнонении. 42,3+080 мм,Эгде д - диаметр биметаллическогостержня;дв - диаметр рабочего участка. 6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Петров Г.Л. Сварочные материалы. П., "Машиностроение", 1972,с. 188-196,2, Патент США У 3019330,кл, 219-75, 1973 (прототип),