Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов

) ВгЗ тскихИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК От 03 СО ОЦИАЛИ тентиоеСПАТЕНТ ССС СУДАРСТВЕНИОЕЕДОМСТВО СССР ( Р)ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ности к уавто- неплавано в зобреорепки цанге ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к сварке, в частгорелкам дпя дуговой автоматической и полматической сварки в среде защитных газоввящимся электродом, и может быть использолюбой отрасли народного хозяйства. Цепь итения - повышение надежности в работе гпутем повышения усилия зажима электрода в и) 1441622 А 1 в процессе ее нагрева, улучшение условии ее обслуживания путем исключения приваривания электрода к цанге и повышения ламинарности истечения защитного газа за счет его подогрева. Плоская спираль 8, навитая вокруг лепестков 10 и 12 цанги, при нагреве в процессе работы элементов горелки удерживает электрод 5 от выпадания. Одновременно спираль 8 служит для предварительного подогрева и создания равномерного распредепенного потока защитного газа, что способствует повышению качества сварки Спираль 8 исклочает зазор между электродом 5 и цангой, а тем самым устраняет возможность приваривания электрода 5 к цанге. 3 ил.Изобретение относится к сварке, в частности к горелкам для дуговой автоматической и полуавтоматической сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом, и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства,Целью изобретения является повышение надежности в работе горелки путем повышения усилия зажима электрода в цанге в процессе ее нагрева, улучшения условий ее обслуживания путем исключения приваривания электрода к цанге и повышения ламинарности истечения защитного газа путем его подогрева.На фиг, 1 показана горелка, разрез; на фиг, 2 - сечение А - А на фиг, 1, где показано размещение витков спирали вкладыша до ее нагрева; на фиг. 3 - то же, в увеличенном масштабе, где показано размещение витков спирали вкладыша после ее нагрева и заделка конца ее первого витка на лепестках зажимной цанги,Горелка для дуговой сварки в среде за. щитных газов содержит корпус 1(см. фиг. 1), в котором с возможностью перемещения вдоль его оси размещен электрододержатель 2, а в боковом отверстии жестко заделан токогазог 1 ровод 3, Рнутри злектрододеркателя 2 установлен цанговый зажим 4 (цанга) с неплавящимся электродом 5, Снизу на корпус 1 по резьбе насажено сопло о для направления защитного газа - аргона (Аг) к месту сварки, а сверху по резьбе насажен винт 7, контактно связанный с злек 1 рододержателем 2, несущим цангу 4. В полости корпуса 1 контактно рабочему участку цанги 4 размещен вкладыш в виде спирали 8 из упругой ленты, витки которой прилегают один к другому, а конец последнего из них жестко заделан в корпусе 1 горелки с образованием зазора 9 между витками и корпусом 1 горелки (см. фиг. 2). Свободнь 1 й конец первого витка сг,ирали 8 жестко заделан на одном из лепьстков 10 (фиг, 2, 3) цанги 4 в прорези 11 между этим и следующим лепестком 12 и пропущен с поочередным огибанием внешних и внутренних поверхностей всех лепестков цанги 4, Нижняя часть кор пуса 1 горелки имеет форму конуса, в котором выполнены отверстия 13 для подачи защитного газа в сопло б, Цанга 4 выполнена из бронзы, а спираль - из бериллиевой бронзы. Бр, Б 2 ГОСТ 1789-70.Плоская спираль 8 навита вокруг лепестков цанги 4 таким образом, чтобы при нагреве в процессе сварки элементов горелки удержать электрод от выпадания и чтобы исключить возникновение зазора между электродом и внутренней поверхностью цанги 4, что влечет за собой привариваниеэлектрода к ней,Одновременно спираль 8 служит дляпредварительного подогрева и созданияравномерно распределенного потока защитного газа, что способствует улучшениюкачества защиты сварочной ванны и уменьшению расхода газа.Перед началом сварки устанавливают"0 неплавящийся электрод 5 в цанге 4 и вращением винта 7 обеспечивают зажатие неплавящегося электрода 5 с необходимымвылетом за срез сопла В в электрододержателе 2 (фиг. 1). Затем обеспечивают через15 токогазопровод 3 подачу защитного газа Аг(аргона) к,месту сварки и подвод тока сь отисточника сварочного тока.В процессе работы происходит нагреввсех элементов горелки от тепла Джоуля20 при прохождении сварочного тока и лучистой энергии дуги, приводящей к возникно,вению деформаций этих элементов.Лепестки 10, 12 (фиг, 3) цанги 4 также испытывают термодеформацию, что приводит кослаблению зажима электрода 5 и нарушению токового контакта, то есть о - средняявеличина диаметра конуса рабочей частицанговогозажима - изменяется на Г (фиг.1):30 о=20,0 ммА= о(1+ а (11 -ЮВгде а - коэффициент линейного расширения .бронзы, из которой выполнена цанга,а=. 17,5 10 1 град;1 - температура в зоне сварки, град,35 т;. - 420 С;го - температура окружающей среды, тоесть перед сваркой, градно = 20 С;=- 20,0(1 + 0,007) - 20,2 мм.40 При сварке средняя величина диаметрао конуса цанги 4 на участке 11 измениласьна Ь 1:Л= 1- о = 20,2 - 20,0 = 0,2 мм.То есть образовался зазор, равный 0,2 мм,45 достаточный для выпадания электрода 5,Но электрод 5 не выпадает из цанги 4благодаря наличию спирали 8 на участке 12(фиг. 1),Материал спирали 8 - бериллиеваябронза, Сираль 8 также подвержена термодеформациям, пои этом витки спирали В,раскручиваясь, равномерно распределяются по всему зазору 9, показанному на фиг. 2,образуя почти концентрические окружности(см. фиг. 3). 5 лежду витками спирали 8 про 55 ходит защитный газ Аг, который нагревается от виков спирали 8, равномернораспределяется на участке 2. образуя навыходе из отверстий 13 ламинэрный потокподогретого газа,1441622 ч Рт/2 1,30 ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ, содержащая корпус, внутри которого размещен держа тель с цангой для неплавящегося электрода, вкладыш в виде спирали из ленты, слои которой расположены параллельно оси горелки, и сопло для направления потока защитного газа к сварочной ванне, 40 отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе горелки путем Лепестки 10, 12, цанги 4 фиг, 3) при сварке отходят от электрода 5. Однако первый виток спирали 8, плотно охватывающий противоположные лепестки 10, испытывает действие сил: Рт - силы натяжения и М - нормальной силы, действующей со стороны спирали 8 на электрод 5, которой достаточно для удерживания электрода 5 от выпадания из цангового зажима 4, Рт - сила натяжения, возникающая в результате действия температур, является равнодействующей сил Рт/2, которые действуют с обеих сторон каждого лепестка 10 цанги 4 и с обеих сторон электрода 5. где 1 - коэффициент трения для бериллиевой бронзы, равный 0,1.Р=а (с - со) Егде а - коэфФициент линейного расширения материала спирали 8, то есть бериллиевой бронзы (Бр. Б 2). равный 16.6 10 1/град.т 1 - 1 о - 420 - 20 - 400 - изменение температуры.,Е - модуль упругости материала бронзы, равный11,3 10 Н/м 1,15 10 кг/см; Формула изобретения Р - площадь сечения ленты, равная произведению высоты (2 = 20 мм, см, фиг, 1), натолщину (0,2 мм);Г = 20 х 0,2 = 40 мм = 0,04 см;5 Рт =а (т 1 - йо) Е Г = 16,6 10 400 хх 1,15 10 0,04 = 305 кГ;Рт/2 = 150 кГ;М = Рт/21 = 1500,1 " 15 кГ.С силой й = 15 кГ лента спирали 8 удер 10 живает электрод 5 от выпадания, чем и достигается увеличение усилия зажимаэлектрода 5,Предложенная горелка по сравнению спрототипом обеспечивает высокую надеж 15 ность в работе, увеличивается срок службыгорелки в 1,5 - 2 раза, улучшаются условия ееэксплуатации за счет постоянного токовогоконтакта между электродом и цангой, исключается приваривание их и выход из строя;20 подогретый и равномерно распределенный поток защитного газа способствуетулучшению качества защиты зоны сварки иподдержанию определенной температурыдуги, что является необходимым условием25 стабильности процесса сварки и улучшениякачества сварного соединения,(56) Авторское свидетельство СССРМ 565791, кл. В 23 К 9/16, 1976,увеличения усилия зажима электрода в цанге в процессе ее нагрева, улучшения условий ее обслуживания путем исключения приваривания электрода к цанге и повышения ламинарности истечения защитного газа путем его подогрева, конец наружного витка ленточной спирали закреплен в корпусе горелки, а конец первого внутреннего витка спирали обвит вокруг лепестков цанги и закреплен в одном из них,1441622 5 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, уп,Гагарина, 10 Редактор Т. филипеЗаказ 3245 Составитель Г, КвартальноваТехред М.Мор гентал Ко Тираж Подпис НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5