Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов

(19) (11 1)5 В 16 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОП КАВ юл,. Р 24,.А.Ефанов ов,(56) Авторское свидетельство СССРВ 719828, кл. В 23 К 9/16, 10,05.78Авторское свидетельство СССРМ 565791, кл. В 23 К 9/16, 20.02.76 4 е(ь(46) (21) (22) (72) .и, (САНИЕ ИЗО бкОмУ сВидбтел 0.06.93. 300435/274,08,87 .Н.БелоусПолосков(54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ ВСРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к горелкам для дуговой сварки в средв защитных газов и может быть использованов горелках для ручной сварки неплавящимся электродом. Цель изобретенияуменьшение расхода защитного газа иповышение надежности работы горелки.1478525 1 орелка содержит сопло 6, корпус 1с отверстиями для прохода защитногогаза и биметаллическую спираль 9 сконической пробкой 11. Спираль 9 расположена в токогазоподводящей трубке10 и содержит синусоидальные и П-образные участки. Слой металла с боль"шим коэффициентом линейного расширения расположен на внутренних поверхностях каждой полуволны синусоидыи на внешней поверхности каждого ПИзобретение относится к сварке, вчастности к ручным горелкам для дуговой сварки в среде защитных газовнеплавящимся электродом, и можетбыть использовано во всех отрасляхнародного хозяйства.Целью изобретения является уменьшение расхода защитного газа и повышение надежности работы горелки,На Фиг. 1 схематично изображенапредлагаемая горелка, общий вид; наФиг. 2 - коническая пробка с прорезями; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2;на Фиг, 4 - спираль, условно разбитая на участки, обозначенные буква.ми А,Б,В,Г,Д,Е,Ж,З,И,К,Л,Г 1,Н,О,Горелка для дуговой сварки в среде защитных газо содержит корпус 1,внутри которого размещен держатель2 с цанговым зажимом 3. В корпусе 1выполнены отверстия 4, 5 для входаи выхода соответственно защитногогаза в сопло 6 и далее к сварочнойванне 7. Горелка содержит также неплавящийся электрод 8, установленный в цанговом зажиме 3, и спираль9 для управления параметрами потоказащитного газа, Спираль 9 одним концом жестко закреплена у корпусаи вытянута вдоль токогаэоподводящейтрубки 10, На свободном конце спира"ли 9 закреплена коническая пробка 11с продольными прорезями 12, Спираль9 изогнута по кривой, нечетное числосинусоид 13 которой чередуются сП-образными участками 14,Спираль 9 (см. Фиг,4) имеет продольные прямолинейные участки АБ(ЗИ, МН) и поперечные - синусоиды 13 5 1 О 15 20 25 30 35 образного участка, Центральная частькаждого синусоидального участка перекручена на 180. В начальный моментсварки устанавливают необходимый расход защитного газа. В процессе нагрева частей горелки объем защитногогаза увеличивается и его требуетсяменьше, Спираль 9 разжимается, ипробка 11 с прорезями 12 частично перекрывает отверстие для подачи защитного газа. 4 ил.(БВГДЕЖЗ, ИКЛМ,), где Си - часть спирали, выполненная из меди; Гечасть спирали, выполненная иэ железа; 11 - положение спирали до нагрева; 111 - положение спирали в результате термодеформации, На участке ГДЕ спираль 9 перекручена на 180относительно первоначального положения. Таким образом на продольных участках АБ, ЗИ, МН и т.д, расположение слоев железа (Ре) и меди (Сц) поочередно меняется (в результате перекручивания спирали на участке ГДЕ), а на поперечных участках БВГ и ЕЖЗ на внутренней поверхности расположен слой меди (Сц). Также обязательным условием требуемого осевого удлинения спирали 9 является четное число продольных участков (для взаимной компенсации изгиба спирали 9 на этих участках) и нечетное число синусоид 13. Соседние поперечные полуволны синусоид 13 образуют поочередно переворачивающуюся букву фП" (участки )КЗИК, ЛМНО,). Снару" жи П-обраэных участков оказывается всегда на часть спирали 9, которая выполнена из меди (Сц). Этим объясняется значительное перемещение спи" рали 9 при нагревании в процессе работы в осевом направлении токогазоподводящей трубки 10.Предложенная Форма спирали 9 (че" редование П-образных участков и си" нусоид) и материал (биметалл железо- медь) обеспечивают достаточное перемещение спирали 9 с конической пробкой 11 вдоль оси токогаэоподводящей трубки 10, а также достаточное уси 1478525лие для прижима и удержания конической пробки 11 в отверстии для подачи защитного газа,Благодаря наличию на пробке про.5 дольных прорезей 12 защитный газ не может быть полностью перекрыт, а устремняется через них в токогазоподво" дящую трубку не широким потоком, а в меньшем количестве, которого, одна О ко, достаточно для обеспечения качественной защиты сварного шва.Спираль 9 (см.фиг.З) условно раз- бита на три участка, каждый из которых равен Т, где Т - шаг спирали. 15При нагревании каждый из трех участков удлиняется на 1,5-2,0 мм. Благодаря своей форме спираль перемещается в сторону входного отверстия для защитного газа на длину, равную 1, которую вычисляют по формулев 3Е Д 1,ф3где 3 1 = 1,5-2,0 мм. Тогда 1 = Е 1,52,0=4,5-6,0 мм, т.е спираль 9 с конической пробкой 11 на конце переместится на величину 1 = 4,5-б,ч мм,достаточную для того, чтобы перекрытьсвободный поток защитного газа, по"ступающий в токогазоподводящую трубку 10.Спираль 9 выполнена из биметаллажелезо-медь. Этиматериалы имеют раз-,. ные коэффициенты теплопроводности и 35разные коэффициенты линейного расширения. У меди более высокие коэффициенты, благодаря чему медная полови"на ленты испытывает большие температурные деформации. В результате этого лента спирали изгибается в сторону большей деформации.Что касается синусоид то в реУзультате перекручивания ленты на 18 О 45 внутри каждой полуволны синусоиды оказывается та часть ленты, которая выполнена на меди. Это непременное условие для того, чтобы спираль на синусоидных участках при нагревании работала именно на растяжение, а не на сжатие, которое неизбежно в обрат. ном случае.Для обеспечения надежности работы спирали на растяжение в целом и для достижения значительного линейного55 направленного перемещения спираль на П-образных участках также работает на разгиб. Это достигается тем,что с внешней стороны каждого 11-образного участка оказывается та часть ленты, которая выполнена из меди,Горелка работает следующим образом.устанавливают неплавящийся электлрод 8 в цанговом зажиме 3 с необходимым вылетом на сред сопла б. Затем обеспечивают через токогазоподвод 1 О подачу защитного газа к месту сварки, после этого включают подачу сварочного тока от источника и включают электрическую дугу.Кромки соединяемых деталей нагревают до расплавления, образуя общую сварочную ванну 7. Обильный поток защитного .газа обеспечивает надежную защиту сварочной ванны 7 от окисления кислородом и азотом воздуха.Через некоторое время после зажигания сварочной дуги сопло б и корпус 1 горелки и токоподводящая трубка 10 разогреваются и начинают нагревать проходящий по ним защитный газ, при этом объем газа увеличивается и его требуется уже меньшее количество для обеспечения надежной защиты сварочной ванны, К этому моменту нагревается и биметаллическая спираль:9, которая под действием термодеформаций удлиняется и перемещает конусообразную пробку 11 вдоль оси токогазоподводящей трубки 10 в сторону отверстия для подачи защитного газа в эту трубку. При этЬм пробка 11 частично уменьшает площадь сечения, через которое проходит защитный газ в газоподводящую трубку 10, тем самым, расход защитного газа через горелку автоматически уменьшается. После выключения сварочной дуги 1 части горелки постепенно облаждаются и биметаллическая спираль 9 возвращается в начальное положение, перемещая пробку 11 и увеличивая сечение отверстия для подачи защитного газа в газоподводящую трубку 10.Биметаллическая спираль 9 работает следующим образом.При нагревании биметаллической спирали 9 от нагретого защитного газа продольные участки спирали АБ, ЗИ, МН и т,д, изгибаются, причем соседние участки изгибаются в противоположные стороны, так как количество участков четное, то изгиб взаимно компенсируется и синусоидальные участки БВГДЕЖЭ спирали 9 по-прежнемурлтт);тл,Т; ктр)Ет отцтттт,и Е 1)Гт)пт;й т 1)клОтс)водя" щей труб)ки 10. При тлгр)ВС синус)- идлльных уелстк)В тир;и БР, 1,т 3и т.д е витки тт р) з)ттилн)тея так клк ца в.х внутренних участках БВГ, 1,ЖЗ рлсттт)жец сл:)й металла 0) с большим линейным рлсщнреним, чем нл вненццх, В реуи тате чего ироисхоЕпет осевое уллинецие биметаллической спирали 9, Прц остьи)лции все ттроисхолит В обратном порядке.Изобретение пзволяет обесттечттт. ЗКОНОМЦЬй РЛСХОД ЗЛЩИтНОГО Га)Л ЗЛ счет его автомлтичского регулирования в процессе сварки Кроме того, погкольку спи 1)аль расположена в токогазоподводящей трубке, онл рлботлет значительно дольше, чем ттрн размененин ее в зоне сопла, где перепады температур эначттт)тьно ттьпце, чем в зокогазополволящеи трубке.Предлагаемая горелка обеспечивает качественную защиту сварного шва и является боле экономной и надежной ПРИ КСЦЛУатаЦИИ, тЛК КЛК ИСКЛЮЧЛЕт визуллтный контрогть свартика за рлсхолом злщитного газа В происсе сварки измРцяя РГО лвтоматиРскт Иртт нагреве токогазополводящей трубки и заитцОГО Газа в нРйчто сцособс В у Р т В сВ) ; ;т) , . г и,,с,ПОЕ 1 Т.Лтен:Т)т; .Ф р и у л л цо 6 1): ц иГорекл для дуговой сварки В сре- Д 3 ЛЩТЦЬХ тЛ 3) Б ЦРЕЛЛВЯИМСЯ -з т РК тродим с)ЛР 1)жлнтая .Отт;О котпус т- кот азополвопяцую трубку и сирлл лтя регулирования потока злцитцпгаза, о т л и ч л ю щ а я с я тем, ЧтО, С ЦЕЛЬН) УМЕНЬШЕНИЯ РЛСХЛЛЛ защитного газа и иовьцция и;лжно тте работы Горелктт) сттирлеъ Бьнтотн- на из биметалла с цеч)тцетм иолом синусот;тлтьньх учлстков, черРтуютихсяв 11-образными участками, ттентрлп,на ячасть синусоидальногг учлсткл перекручеца на 180, слй мтавт с 601. -Сшим козрт)иттиеттом линногэ растцирения расположен внутри каждой тот- волцы синусоиды и снаружи каждогоП-образного участка, а ца одном из )5 концов спирали вьполццл кониче каяпробка с продольными прорезями, цри)том спираль расположеца внутри гокогазополволящей трубки, толки 1-6 рлэных участков расположены по )Ги тту 6- ЗО ки, а коническая пробкл рветолженаво входим отверстии ткгазп;тВдящй трубки,.ВНИИ Тираж оиитетаосква, Ж изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб., д. 4/5