Горелка для защиты сварочной ванны

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 59. А 1 Я) 4 23 К 9 16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ в; 1" П ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ КА ОРСКОМУ СВИ о-исследователь- институт восстаталеи машин(71) Всесоюзный научиский технологическийновления изношенных д(56) Авторское свидетУ 448096, кл. В 23 КПатент ГДР У 15359л. В 23 К 9/16, 1982 Горелка для наплавки в среде природного газа и кислорода. Информационный листок Львовского ЦНТИ У 148- 77, сер. 9, Технология и оборудование сварочного производства.(54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ(57) Изобретение относится к сварочному проИзводству и может быть использовано при наплавке и сварке стальных и чугунных деталей, в частности, в ремонтном производстве при восстановлении изношенных деталей наплавкой,Цель изобретения повышение131качества наплавки и уменьшение расхода защитных газов. По выходе потоков из наружного сопла 4 формируется конусообразное пламя. Факел пламени защищает сварочную ванну и дугу, образующуюся между плавящимся электродом 14 и наплавляемой деталью 15, от воздействия внешней среды, При работе горелки в режиме подогрева в наружное сопло 4 вставляется вставка 11 и фиксируется винтом 12. Проходя через 8359каналы вставки 11, смесь со скоростью, превышающей скорость воспламенения, выходит из горелки; эффективно сгорает, образуя максимальное количество тепла, используемого для подогрева детали. Применение горелки позволяет восстанавливать широкую номенклатуру стальных и чугунных деталей в условиях ремонтных мастерских, особенно в районах, отдаленных от промышленных центров. 1 з.п, ф-лы, 4 ил 3 табл, Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при наплавке и сварке стальных и чугунных деталей, в частности,в ремонтном производстве При восстановлении изношенных деталей наплавкой.Цель изобретения - повышение качества наплавки и уменьшения расходазащитных газов,На фиг, 1 показана горелка с мундштуком, общий вид; на фиг, 2 - вставка,.общий вид; на фиг. 3 - вид А нафиг, 1; на фиг. 4 - схема подвода газов и охлаждающей воды к горелке.В горелку для наплавки в защитной среде, в качестве которой используют природный газ, входит мундштук 1. Горелка имеет корпус 2, штуцеры 3 для подвода горючего газа кнаружному соплу 4, штуцер 5 для подвода горючего газа к инжектору 6,штуцер 7 для подвода кислорода черезинжектор 6 в осевой канал 8 (он жесмесительная камера при работе горел-ки в режиме подогрева детали), штуцеры 9 для подвода в водяную рубашкуводы с целью охлаждения наружногосопла 4 горелки, внутренее сопло 10для подачи кислорода при работе горелки в режиме наплавки и для подачисмеси горючего газа и кислорода приработе в режиме подогрева, а такжевставку 11, которая устанавливаетсяв наружное сопло 4 и фиксируется винтом 12 при работе горелки в режимеподогрева. При работе в режиме наплавки вставка вынимается. Вставкаимеет цилиндрическую форму, На боковой поверхности параллельно оси . вставки расположены канавки, образующие каналы с внутренней поверхностьюсопла, по которым в режиме подогревасо скоростью, превышающей скорость5 воспламенения, движется смесь. горючего газа и кислорода. Горелка крепится при помощи хомута 13 к мундштуку 1,Горелка содержит также плавящийся электрод 14, наплавляемую деталь15, вентили 16 и 17, ротаметры 18 и19 тумблеры 20-21, отсекатели 22-23,вентили 24-25,Диаметр выходного канала д внутреннего сопла 10, диаметр выходногоканала Р наружного сопла 4 и расстояния между срезами сопел 6 выполненыв соотношении 1;(2,0-2,7):(2,7-4,3),которое определено экспериментально(табл. 1-3),При работе горелки в режиме наплавки газ подается в штуцеры 3, акислород в штуцер 7, Кислород проходит через инжектор 6, осевой канал8, внутреннее сопло 10, Газ проходит25по каналу в наружное сопло 4 и выходит из него кольцевым потоком, Такимобразом, в наружном сопле 4 движутсядва концентричных потока - внутренний поток кислорода и наружный потокгаза. На пути движения в наружномсопле 4 происходит частичное перемешивание газа и кислорода в пограничных слоях и сгорание, По выходе потоков из наружного сопла формируется35 конусообразное пламя. Факел пламенизащищает сварочную ванну и дугу, образующуюся между плавящимся электродом 14 и наплавляемой деталью 15, отвоздействия внешней среды, Изменяя40 расход кислорода, можно регулироватьЕго содержание в смеси и тем самымизменить окислительный потенциал защитного факела.При работе горелки в режиме подогрева в наружное сопло 4 вставляет 5ся вставка 11, фиксируется винтом 12.Горючий газ подается в штуцер 5, кислород - в штуцер 7. Инжектор 6 и осевой канал 8 (он же и смесительнаякамера) позволяют качественно подготовить смесь горючего газа и кислорода. Проходя через каналы вставки 11,смесь со скоростью, превышающей скорость воспламенения, выходит иэ горелки и здесь эффективно сгорает, образуя максимальное количество тепла,которое может дать горючий гаэ приполном сгорании. Это тепло используется для подогрева детали, На фиг, 4представлена схема подвода газов к 20газовой горелке, При работе в режименаплавки вентилями 16 и 17 по ротаметрах 18 и 19 устанавливаются необходимые расходы горючего газа, например природного газа и кислорода, При 25помощи тумблером 20 и 21 включаютсяотсекатели 22 и 23 и горючий газ икислород подаются в горелку. Газыв этом случае частично смешиваются внаружном сопле и на выходе из него. 30При горении образуется защитный факел,При работе в режиме подогрева тумблерами 20 и 21 выключаются отсекатели 22 и 23, доступ газо% в горелку прекращается. В наружное сопло вставляется вставка. Затем открываются поочередно вентили 24 и 25. Горючий газ и кислород через осевой канал подаются в горелку, смешиваются и на выходе иэ каналов вставки в смесь сгорают, образуя мощный однородный факел. Наплавляемая деталь при этом получает максимальное количество тепла, выделяемого факелом,Применение горелки позволяет восстанавливать широкую номенклатурустальных и чугунных деталей.В условиях ремонтных мастерских,особенно в районах, отдаленных отпромышленных центров, горелка позволяет не только высокопроизводительнонаплавлять детали с использованиемдешевых и доступных материалов, но ипроизводить подогрев деталей. Приэтом не требуется специальное термическое оборудование.ф о Р м у л а изобретения1. Горелка для защиты сварочнойванны при дуговой наплавке, содержащая корпус с осевым каналом для подачи кислорода, а также соединенные сосевым каналом концентричные внутреннее сопло и наружное сопло, соединенное со штуцером для подачи природного газа, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения качества наплавки и уменьшения расходазащитных газов, диаметр выходйогоканала внутреннего сопла, диаметр,выходного канала наружного сопла ирасстояние между срезами сопел выполнены в соотношении 1;(2,0-2,7):;(2,7-4,3). 2. Горелка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения расхода защитного газа и времени предварительного подогрева деталей перед наплавкой, она снабжена дополнительным штуцером для подачи природного газа, соединенным с центральным каналом, и установленной в наружном сопле вставкой с продольными канавками на наружной поверхности, образующими каналы .с внутренней поверхностью сопла.1318359 Таблица 1 Опы Коли- честРасстояние межДиаметрвнутреннего Соотношение размеду соплами(й,),мм во пор на 1 см ров сопловой части ьнс соплаТо же 0 . 1;2,0;3,7 + 12,3:3,7 + 0 0 10 0 12 13 1:3,5:3,7 14 10 1:3,7:3,7 15 1:2,5:1,7 10 1:2,5:2,3 То же То же 9 12 1:2,5:2,7 13 0 14 13 1:2,5:3,0 0 1:2,5:3,7 15+ 1:2,5:4,3 1:2,5;4,7 16 0 19 18 1:2,5:5,2 П р и м е ч а н и е. Сварочный ток 100-140 А. Расход природного газа 100-140 л/ч, кислорода - 240280 л/ч,Диамет наружного сопла (а),длинывалика8Таблица 2 1318359 Расстояние межКоли- честСоотношеДиаметр наружногосоплан) ф Вариантысоотношений, прикоторыхпоры отсутствуют Диаметрвнутреннегосоплаь) фмм Опыт ние размеров сопловой часду соплами(Х,),во пор на 1 см длины валика (среднее при 3-крат ной пов торности) 2 1:1,3:3,7 1 1:1,7:3,7 О. 1;2,0:3,3 0 1:2,3:3,7 0 1:2,7:3,7 1 1:3,0:3,7 1 1:3,3:3,7 1 1;2,7;1,7 1 3 То же 5 То же 10 81 8 5 1:2,7:2,3 То же То же 7 118 О 1:2,7:2,7 01:2,7;3,0 10 0 1;2,7:3,7 0 1;2,7:4,3 1 1;2,7:5,0 2 1;2,7 й 5,7 13 13 15 15 П р и м е ч а н и е, Сварочный ток 150-250 А; расходприродного газа 80-100 л/ч, кислорода - 200-240 л/ч.1318359 РасстояКоличество оотношеОпыт ние между соплами(7,),ие раэмеов сопло ой части ;й:1 пор на1 см торности) 2 То же 9 3 фф 10 То же 0 4 0 511 0 12 1:2,6:3,6 61 0 13 1:2,8:3,6 1:3,0:3,6 71 14 8 15 12 То же То же 10 13 0 12 1:2,4:3,4 17 13 О 14 23 16 25 17 П р и м е ч а н и е. Сварочный ток 250-400 А, расход при родного газа 140"180 л/ч, кислорода 280-320 л/ч.Диаметр внутрен него сопла ь) ф Диаметрнаружногосопла1 и)длины валика (среднее при 3-кратной пов 1:1 6 Ф 3,6 1:1,8:3,6 1:2,0 й 3,6 1:2,2:3,6 1:2,4:3,6 1:2,4;1,8 1:2,4:2,2 1:2,4:2,6 1:2,4:3,4 1:2,4:3,8 1:2,4:4,2 1:2,4:4,6 1:2,4:5,0 Вариантысоотношений, прикоторыхпоры отсутствуют1318359 8/10 Тираж 975 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4