Горелка для сварки неплавящимся электродом

 

ГОРЕЛКА ДЛЯ СВАРКИ НБПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ, содержащая сопло Икорпус, внутри которого располо .жен вращающийся полый электрод со съемной кольцевой тугоплглкой вставкой , отличающаяся тем, что, с целью расширения технологическфс возможностей и экономии тугоплавкрго материала, тугоплавкая вставка выполнена из отдельных элементов , имеющих клинообразную заточку и расположенных с равномерным шагом, ргшным 2-3 толцинам элементов , при этом длина впадин между элементами равна 0,5-1,5 толщины вставки, а высота выступов составляет О,.1-0,5 длины шага. Аргон (Л с г 00 ел 0ut.1

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

g(5)) В 23 К 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ «j

1 )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СНФДЕТЕЛЬСТВУ

/(ршн дада диод (21) 3289431/25-27 (22) 15.05.81 (46) 15.04.83. Вюл. 9 14 (72) Л.A.КисеЛев, С.И.Ан и И.Ф.Коринец (53) 621 . 791 .754 . 097(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 437586, кл. В 23 К 9/16, 1975 (прототип). (54)(57) ГОРЕЛКА ДЛЯ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ- ЭЛЕКТРОДОМ, содержащая сопло

:и корпус, внутри которого располо.жен вращающийся полый электрод со съемной кольцевой тугоплавкой вставкой, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей и экономии тугоплавкого материала, тугоплавкая вставка выполнена иэ отдельных эле- ментов, имеющих клинообраэную эаточку и расположенных с равномерныа шагом, равньва 2-3 толцинам элемен- тов, при этом длина впадин между элементами равна 0,5-1,5 толяины вставки, а высота выступов составляет 0,1-0,5 длины шага.

1011350

Изобретение относится к оборудованию для сварки в среде инертйых газов и может быть использовано в машиностроении.

Известна плазменная горелка, содержащая сопло и корпус, внутри которого на оси, перпендикулярной оси сопла, расположен полый электрод, соединенный с приводом вращения и выполненный с входным и выходньм отверстиями вдоль оси для подачи охлаждающей среды, а привод электрода установлен внутри него и выполнен в виде газовой турбинки, лопатки которой жестко связаны с внутренней поверхностью электро- 15 да (1 .

Недостатком известного устройства является то, что невозможно производить сварку в импульсном режиме без специальных источников пи- 2р тания, тугоплавкая вставка сложна в изготовлении технологически, конструкция вставки приводит к- черезмерному расходу дефицитного тугоплавкого материала. 25

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и экономия расхода тугоплавкого материала.

Поставленная цель достигается тем, что в горелке для сварки неплавящимся электродом, содержащей сопло и корпус, внутри которого расположен вращающийся полый электрод со съемной кольцевой тугоплавкой вставкой, тугоплавкая вставка выполнена из отдельных элементов, имеющих клинообразную заточку и расположенных с равномерным шагом, равным 2-3 толщинам элементов, при этом длина впадин между элементами равна 0,51,5 толщины вставки, а высота вы40 ступов составляет 0,1-0,5 длины шага.

На фиг.1 изображено устройство, разрез; на фиг.2 — резрез A-A на фиг.1.

Сварочная горелка состоит из корпуса 1, сопла 2 и вращающегося электрода 3. Вращающийся электрод 3 установлен на подшипниках качения 4.

Внутри электрода 3 установлено устройство 5 для подвода и отвода охлаждающей среды, которое закреплено в электроде втулкой б, зажимной гайкой 7 и уплотнительным сальником 8. 55

Вращение электрода 3 производится от электродвигателя через конические шестерни 9 и 10. Электрический ток на элеКтрод 3 подается с помощью контакта 11. Тугоплавкая встав-60 ка 12 закреплена на электроде зажимами 13 и 14. Тугоплавкая вставка 12 выполнена сборной и состоит из отдельных элементов 15, которые установлены по наружной поверхности 1б.с равномерным шагом и впадинами между элементами, при этом величина шага задается в зависимости от толщины вставки, причем шаг может быть в пределах, равных 2-3 толщинам вставки (отдельных элемен foB), а длина углублений выбирается равной толщине вставки, но не более половины шага, длина выступов отдельных элементов . задается равной толщине вставки, но не менее по .овины шага. При меньших значениях длины выступов снижается качество сварного шва, уменьшается глубина проплавления, а также понижается стойкость рабочей части отдельных элементов. С увеличением длины впадин также снижается глубина проплавления свариваемых кромок (снижается проникающая способность дуги). Высота выступов задается равной величине углублений между отдельными элементами и равняется

0,10-0,5 длины шага (при меньших значениях пульсации тока по величине маловыражена, а при больших значениях наблюдается прикращение горения дуги).

Элементы тугоплавкой вставки имеют клинообразную заточку. В качестве тугоплавкой вставки могут быть использованы отходы вольфрамовых электродов, применяемых при обычной аргоно-дуговой сварке (ТУ 48-19-27-77).

Отдельные элементы тугоплавкой вставки соединяются между собой пайкой. Пайка вольфрамовых стержней. производится припоем 88. Пайку производят в высокотемпературной печи, в контролируемой инертной среде. Тугоплавкая вставка может быть и цельной, со специально выполненными в ней впадинами с равномерным шагом.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от толщины свариваемого материала задается скорость сварки (движение сварочной горелки).

Величина скорости (линейной) вращения элементов тугоплавкой вставки 12 задается всегда большей скорости сварки, причем направление вектора вращения совмещают с направлением

:движения сварочной горелки, т.е. с направлением сварки. В процессе сварки происходит периодическое изменение Бд, I + сварки. Величина импульсов изменения силы тока I и напряжение дуги Бд остаются постоянными, которые обеспечиваются равномерным шагом расположения элементов тугоплавкой вставки и равными по величине впадинам между элементами вставки. Пульсация тока по величине и продолжительности обеспечива- ется соотношением длины впадин и длины шага между отдельными элементами и также режимами сварки. Режимы свар1011350 и =(1 — — ) 100%

Чщ 10 м ч

Чбр 15 м/ч

Величина перекрытия

n=(1- -) 100%=(1- — ) - 100%=71%

S 4

D 14

АД, t фиг.1

Составитель Г.Тютченкова

Редактор Л.Авраменко Техред Ж.Кастелевич Корректор Ю.Макаренко

Заказ 2638/15 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изоберетений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки выбирают с учетом минимального перекрытия точек (сварочных ванн каждого элемента тугоплавкой вставки), а также режима жесткости сварки.

Величину перекрытия определяют по формуле 5 где D — длина сварочной ванны, мм;

S - длина сварочной ванны после 10 перекрытия, мм.

Жесткость режимов сварки опреде- ляют по формуле ч =-Щ, С

15 бР где усь - скорость сварки (движения сварочной горелки);

Ч8 - линейная скорость вращения электрода. 20

В процессе сварки электрод 3 приводится во вращательное движение с постоянной скоростью с помощью шестерен.9.и 10. Электрический ток на электрод подается через контакт ll, В процессе работы электрод охлаждается. Подвод охлаждающей среды про- . изводится с помощью устройства 5.

Для более интенсивного охлаждения устройство 5 содержит кольцевой бурт 17 (фиг.l) .

Устройство опробовано при сварке малоуглеродистой стали толщиной равной 1,5 мм. Жесткость режима сваркиРежим сварки I cs = 120 — 130 А1

U = 10 — 12 В.

Внедрение изобретения позволяет осуществить сварку в импульсном режиме (пульсирунмцим током) без применения специального сварочного оборудования; снизить расход дефицитных материалов на изготовление тугоплавкой вставки на 5-10%; повысить качество сварных швов (повысить глубину проплавления., повы- . сить плотность шва), снизить деформацию в околошовных зонах.