Горелка для дуговой сварки

(2 27 го газа и снижение забрызгнвания сопла каплями расплавленного металла.Отсасывающая насадка горелки выполнена в виде жестко соединенных внутреннего и наружного цилиндров, Внутренний цилиндр смещен относительнонаружного на величину, равную 0,1 -0,3 разности диаметров цилиндров.Состороны максимального расстояния между цилиндрами присоединен прямоугольный переходник, связанный с отсасывающим шлангом. Ось переходника параллельна осям цилиццров, что обеспечивает компактность горелки. При работе горелки максимальная часть сварочных аэрозолей выделяется в зоне канала отсасывающей насадки, имеющего наибольшее проходное сечение, чем повышается эффективность улавливаниявыделяющихся сварочных дымов, 5 з,п,ф-лы, б ил., 2 табл. а фиг,1; на фиг,4 - и ка с винтовой выемкой, усное сопло для форми защитного газа с отогн конусом; на фиг,б - из линдрическая втулка с н а.из ения со я Горелка состои подачи сварочной рованной на труб изолирующей втул пятся сопло 4 д защитного газа и ка 5. Токоподвод закреплен на рез сывающая насадка с и 3Я фотсач ывающая насадаконечник бсвече 2, Отсаолнена в в горелка с отсона фиг,2 - то ,3 - разрез А-А иде ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) 4213243/29(22) 30,01,87(56) Авторское свидетельство СССР1119804, кл . В 23 К 9/ 16, 11.07.83, (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВО 11 СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному производству, а именно к электродуговой сварке в защитных газах и может быть применено во всех отраслях промышленности, Цель изобретения - повышение удобства в работе, путем снюкения габаритов отсасываю- щего тракта и повышения эффективности отсоса, а также экономия защитноИзобретение относится к сварочному производству, а именно к электро- дуговой сварке в защитных газах, и может быть применено во всех отраслях промышленности,Целью изобретения является повышение удобства в работе путем снижения габаритов отсасывающего тракта и повышение эффективности отсоса, а также исключение смятия изоляционной втулки, экономия защитного газа и снижение забрызгивания каплями расплавленного металла.На фиг,1 показанасом аэрозоля, разрез;же, общий вид;на фиг золирующая втулна фиг,5 - корования потокаутым рабочимолирующая цинаборной частью трубки 1 для олоки, зафиксиомощью свечи 2 на которой кремования потокадвух полых цилиндров, установленныходин в другом. Внутренний цилиндр нужен для жесткой Фиксации насадки относительно оси горелки, Внутреннийи наружный цилиндры герметично соединены между собой на нерабочем конце,Насадка 5 закрепляется на цилиндрической части втулки 3 болтом 7. Длянадежного удержания насадки концом 1 Оболта 7 вокруг цилиндрической частивтулки запрессована металлическаяобойма 8 с кольцевой проточкой.Сварщик, как правило, держит горелку правой рукой и перемещает ее 15в сторону правой руки от себя, причем для удобства наблюдения за формированием шва горелка наклонена кплоскости свариваемого изделия в сторону от сварщика. Поэтому в подавляющем большинстве случаев основнаячасть аэрозоля, поднимающегося в восходящем потоке горячих газов вверх,оказывается в зоне 8-10 ч по циферблату часов. 25Для повышения эффективности улавливания аэрозоля в зоне 8-10 ч долженрасполагаться максимальный потоквсасывания, Поэтому ось внутреннегоцилиндра смещена относительно оси 30наружного цилиндра в сторону 2-4 ч(противоположную 8-10 ч) по циферблату не величину е, равную 0,1-0,3 разности диаметров цилиндров, т,е, на1,0-4,5 мм при наРУжном диаметре насадки, равном 40-50 мм, и разностидиаметров, равной 8-15 мм.Причем именно со стороны максимального расстояния между цилиндрами присоединяется отсасывающий шланг9 через прямоугольный переходник 10,приваренный к кромкам прямоугольнойпрорези 11 в наружном цилиндре(Фиг.3). При прямоугольном (овальном, полукруглом) переходнике, присоединяемом к прямоугольной прорези,можно Расположить ось переходникапараллельно осям цилиндров (Фиг.2)и увеличить площадь поперечного сечения отсасывающего тракта, При параллельном расположении осей переходника и цилиндров обеспечивается компактность сечения отсасывающей насадки (Фиг,2,3), что важно при сварке Горелкой В стесненных условиях и 55для наблюдения за Формированием шва,Обоснование смещения осей цилиндров и расположения прорези дано втабл,1 и 2,Из табл,1 и 2 следует, что оптимальным направлением смещения осивнутреннего цилиндра является 2-4 ч,по циферблату, а оптимальной величиной смещения является 0,1-0,3,разности диаметров наружного и внутреннего цилиндров,Изолирующая втулка 3 выполненас коническим участком для закрепления сопла и с цилиндрическим участкомдля закрепления насадки,В случае применения цилиндрических сопел изолирующая втулка такжевыполняется цилиндрической, При этомучасток крепления сопла на цилиндрической втулке выполнен наборным изколец паронита, которые поджаты однок другому более жестким по сравнениюс паронитом изолятором, например фторопластом, асбоцементом, ретинаксоми т.п. Диаметр колец паронита на 0,10,2 мм больше внутреннего диаметра сопла для удержания сопла на втулке за счет трения при его нагревев процессе сварки,Для закрепления конического соплана конусной поверхности выполненавинтовая канавка 12 с углом подъемавинтовой линии ц, меньшим угла трения пары материалов втулка-сопло ибольшим угла подъема основной метрической резьбы диаметром 6-6,8 мм,Это необходимо для того, чтобы соплосамопроизвольно не падало с горелки,а удерживалось на изолирующей втулкесилами трения,Для пары асбоцемент (материалвтулки) - медь (материал сопла) уголподъема винтовой линии с составляет8 о (Р)иг.4).Угол подъема винтовых линий канавки должен быть меньше угла трения пары втулка - сопло, чтобы не было самоотвинчивания сопла в процессе сварки, т,е. чем меньше угол подъема,тем лучше, Но при малых углах подъема возникают большие контактные напряжения, что приводит к быстрому-разрушению втулки.Известно, что коэффициент трениязависит от температуры. Температурасопла в зоне крепления не превышает200 С. Экспериментально установлено,что надежное крепление сопла в инеровале температур 5 - 200 С сохраняется при угле подъема , на один гоа,14881дус меньшем минимального угла трения сопрягаемых пар материалов, применененных в горелке,П р и м е р. Выбор угла подъемаЦ 1 винтовой линии канавки.Нижний предел коэФФициента трениявтулки из ретинакса марки Б в паре сразличными металлами в диапазоне температур до 200 С равен 0,15, что соответствует ( = 8 30Таким образом, угол подъема винтовой линии канавки для пары ретинакс - медь принимается равным7 30 . Этот угол больше угла подъема для основной метрической резьбыдиаметром 6-68 мм, который колеблется в пределах 3 30 - 1 40 , Такимобразом величина угла ( выбираетсядля конкретной пары материалов 20на один градус меньше минимальногоугла трения в рабочем диапазоне температур, что обеспечивает надежноекрепление сопла, но больше угла подьема для основной метрической резьбы, 25что повышает долговечность втулки.Длина В конусной образующейвтулки с канавкой не должна превышать половину от общей длины образующей конусного участка втулки, ЗОВ случае превышения этой величины нарушается качество, защиты металла шва ввиду всасывания части защитного газа в неплотности контактасопло - изолирующая втулка,Сопло удерживается в винтовой канавке за счет выпуклости 13 для крепления сопла, которая выдавливаетсяпрессованием на нерабочем конце сопла, 40Если изолирующая втулка выполненацилиндрической,то она состоит из основания 14, выполняемого из асбоцемента или фторопласта, набора паронитовых колец 15, наружный диаметр которых больше на 0,1-0,2 мм, чем внутренний диаметр сопла, и зажимнойвтулки 16, выполняемой из ретиникса (ретинакс имеет высокую рабочуютемпературу и не крошится при поджиме паронитовых колец),Изолирующая втулка с коническимучастком крепления сопла выполняетсяиз асбоцемента (рабочая температура1400 С), неармированного ретиникса(1200 С), карборунда (1800 С), фторопласта/политетрафторэтилена (260 С),Иэ асбоцемента, ретинакса и Фторопласта изолирующие втулки изготавли 55еваются механической обработкой или прессованием, из карборунда - только Формовкой и прессованием. Изолирующие втулки из текстолита (рабочая темпеоратура около 150 С) в горелках с отсосом аэрозоля быстро выгорают и приходят в негодность.В обычных горелках текстолитовые втулки работают удовлетворительно, Неприменим также ретинакс марки А ввиду наличия в нем токопроводящей арматуры в виде каркаса из тонкой латунной проволоки, Эти проволоки иногда создают токовые перемычки между токоподводящим мундштуком и Аормирующим соплом, в результате чего горелка выходит иэ строя при контакте сопла с изделием.Для обеспечения экономии защитного газа сопло для формирования потока защитного газа выполнено коническим с углом конуса, обеспечивающим ламинарный поток газа и меньшим, чем угол трения р пары материалов сопловтулка,Этот уголдля пары асбоцемент (ретинакс) - медь И 1 принят равный о7 30 . Рабочий конец сопла отогнут на длине Е, равной О, 1-0, 15 от общей длины сопла, и выполнен или цилиндрическим, или коническим с углом конуса 20. При угле отгиба конца соплаоболее 20 перекрывается выходное отверстие сопла, так как его внутренний диаметр (12-13 мм) становится близким к наружному диаметру токо- ведущего мундштука (10 мм). При углеоменее 20 снижается экономия газа. цилиндрический рабочий конец сопла применяется при сварке в двуокиси углерода (СО ), а конический - преимущественно для сваркив смеси аргона и углекислого газа, хотя применяется и для сварки в СО . Такое подразделение Форм конца сопла связано с тем, что при сварке в СО выделяется много сварочных брызг, которые быстро налипают на узкий конец сопла и загрязняют выход газа (при конической Форме), Удаление брызг облегчается, если рабочий торец сопла закруглить радиусом К, равным половине толщины стенки сопла,При цилиндрической форме конца сопла эа счет большого периметра поперечного сечения конца сопла очищают сопло реже, чем при конической, При14881 50 сварке в указанной смеси газов вы-деляется в 4-5 раз меньше сварочныхбрызг, чем при сварке в СО, поэтомуприменимо сопло с конусным рабочимконцом.Экономия газа в случае примененияконусного сопла составляет 253, ав случае цилиндрического конца сопла 153 посравнению со стандартным,цилиндрическим на всем протяжении,соплом,Отгибание конца сопла.на О, 1-0,15от общей длины сопла установлено экспериментально. При отгибании меньшее0,1 ухудшается аэродинамика струи и,следовательно, ухудшается защиташва, При отгибании конца сопла навеличину более 0,15 от длины соплапри коническом конце перекрывается. до недопустимых величин выходноеотверстие сопла, а в случае цилинд- рического конца теряется ламинарностьструи, увеличивается эабрызгиваниевнутренней поверхности конца сопла, 25При работе горелки плавящийсяэлектрод (сварочная проволока) подается по направляющему каналу, образованному трубкой 1, свечей 2 и токоподводящим наконечником 6, Защитный газ в сварочную ванну направляется соплом 4, а образующиеся в процессе сварки сварочные дымы отсасываются насадкой 5.Горелка с отсосом аэрозоля испытывалась при сварке в углекислом газе на следующих режимах: сварочныйток 250-550 А, напряжение сварки25-36 В, скорость подачи электроднойпроволоки диаметром 2 мм, марки40Св 08 Г 2 С 200-480 м/ч. Проводиласьсварка угловых и стыковых швов толщиной 6-12 мм. Эффективность отсасывания сварочного аэрозоля была максимальной при смещении оси внутрен 45него цилиндра в направлении 2-4 ч поциферблату на 1-3 мм.Испытывалась насадка с диаметромвнутреннего цилиндра 30 мм и диаметром наружного цилиндра 40 мм,Качество защиты швов хорошее, отсос газа через неплотности в контакте сопло - изолирующая втулка ненаблюдался при длине В (величина нарезки выемки на втулке), равной или55меньшей. половины длины коническойобразующей втулки, Длина В равна10 мм, общая длина конической образующей равна 20 мм. Материал втул 55 8ки - асбоцемент, Применялось сопло с цилиндрическим и коническим рабочим концом, а также коническое и цилиндрическое на всей длине,В качестве базового варианта принята горелся без отсоса сварочного аэрозоля, По сравнению с базовым вари- . антом обеспечивается значительное улучшение санитарных условий труда, повышение за счет этого производитетельности труда, снижение заболеваемости сварщиков. Формула изобретения1. Горелка для дуговой сварки, содержащая трубку для направления плавящегося электрода, закрепленную натрубке изолирующую втулку, закрепленное на изолирующей втулке сопло дляподачи защитного газа, охватывающуюего отсасывающую насадку, отсасывающий шланг, о т л и ч а ю.щ а я с ятем, что, с целью повышения удобствав работе путем снижения габаритовотсасывающего тракта и повышения эффективности отсоса, отсасывающая насадка выполнена в виде жестко соединенных со стороны нерабочего торцавнутреннего и наружного цилиндров,внутренний цилиндр смещен относительно наружного в сторону 2-4 ч по циферблату часов, глядя со сторонытрубки, на величину, равную 0,1-0,3разности диаметров цилиндров, в наружном цилиндре со стороны, противоположной смещению внутреннего цилиндра, выполнена прямоугольная прорезь,в которой герметично закреплен переходник для отсасывающего шпанга,оськоторого параллельна оси цилиндров,а внутренний цилиндр закреплен наизолирующей втулке,2. Горелка по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что изолирующая втулкавыполнена с конусообразным участкомдля крепления сопла и с цилиндрическим участком для крепления отсасывающей насадки, на конусообразномучастке выполнена винтовая канавкас углом подъема винтовой линии меньшим угла трения материалов сопла иизоляционной втулки.и большим углапоъема основной метрической резьбы,один конец канавки выполнен у торцаконического участка, а другой - глухим, при этом высота канавки подлине образующей конического участкане превышает половины ее длины, а1488155 экономии защитного газа и сниженияэабрызгивания каплями расплавленногометалла, сопло выполнено коническимс двумя участками разной конусностии закругленным рабочим торцом. на сопле выполнен выступ, соответствующий сечению канавки, при этом насадка закреплена посредством металлической обоймы с кольцевой проточкой,53. Горелка по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью исключения смятия изоляционной втулки, сопло для подачи защитного газа и изоляционная втулка выполнены цилиндрическими, а участок для крепления сопла выполнен из колец паронита с наружным диаметром, большим внутреннего диаметра сопла.4. Горелка по пп, 1 и .2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью 5. Горелка по пп,1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что рабочий конец сопла выполнен цилиндрическим. 6. Горелка по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что рабочий конец сопла выполнен коническим с уголом конуса, равным 201 Таблица 1 Смешение осивнутреннегоцилиндра, чциферблата Степень улавливания аэрозоля,7 мещеницилиндр сеи ш 0 4 0 0 е тыков 11 11- 12-4 1 1 угловой 4-6 6-8 11-13 12-2 2-4 4-6 11 1111 1 80 87 Таблица Отношениесмещения кразностидиаметров Смещени Степен Смещениеоси внутреннего цилиндра,ч циферлата азность иаметро авливая аэрооси внутрен,него цилиндра1488155 Составитель Г.Квартальнова Техред Л,Олийнык Корректор Н,Ко едактор В.Петраш ираж 89 одписн КНТ ССС л, Гагарина 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Заказ 3497/17ВНИИПИ Государственного к113035, М митета по иэобретени ква, Ж, Раушская и открытиям приб., д. 4/5