Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом

 

ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРК НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ в среде защитных газов, содержащая сопло и расположенный в нем неплавящийся электрод, а также рубашку охлаждения, выполненную в виде полого герметичного кольцеобразного элемента с капиллярно-пористым покрытием на внутренней поверхности стенки, в полость которого залито рабочее вещество, отличающаяся тем,что, с целью повьш ения эффективности охлаждения сопла, рубашка выполнена с крышкой, расположенной под углом 40-50 к наг. ружной стенке, полость рубашки охлаждения заполнена рабочим веществом на 1/3-1/4, а рубашка охлаждения Встроена в сопло.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51)В 23 К 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3609358/25-27 (22) 17,06.83 (46) 23.06.85. Бюл. У 23 (72) P.IO.Тухметов и И.Е.Грахова (71) Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе (53) 621.791.755.034(088.8) (56) Сварка в машиностроении. Справочник. М., "Машиностроение", 1978, т.4, с,296, рис.3 а,б.

Авторское свидетельство СССР

Ф 806312, кл. В 23 К 9/16, 21.02.79.

° (54) (57) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ в среде защитных газов, содержащая сопло и расположенный в нем неплавящийся электрод, а также рубашку охлаждения, выполненную в виде полого герметичного кольцеобразного элемента с капиллярно-пористым покрытием на внутренней поверхности стенки, в полость которого залито рабочее вещество, о т.л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения эффективности охлаждения сопла, рубашка выполнена с крышкой, расположенной под углом 40-50 к на ружной стенке, полость рубашки охлаждения заполнена рабочим веществом на !/3-1/4, а рубашка охлаждения встроена в сопло. кольцеобразный элемент, к которому неразъемно присоединена крышка 2.

На внутреннюю стенку сопла 1 нанесено капиллярно-пористое покрытие 3.

Полость сопла 1 заполнена на 1/3-1/4 охлаждающим рабочим веществом 4, в качестве которого используют вещества с высокой теплотой парообразования, например, ацетон, диэтиловый эфир, натрий и т.п.

Горелка содержит водоохлаждаемый корпус 5, Позицией 6 обозначен неплавящийся электрод.

Капиллярно-пористое проницаемое покрытие 3 может быть изготовлено отдельно., а затем припаяно к внутренней стенке сопла 1. Толщина покрытия не должна превышать 1 мм. В качестве материала,из которого изгОтовлено пористое проницаемое покрытие, можно рекомендовать пористый никель, полученный спеканием никелевого порошка, так как он хорошо смачивается, легко обрабатывается, имеет достаточную прочность, обладает высоким коэффициентом теплопроводимости.

Сварочная горелка работает сле— дующим образом.

В процессе сварки сварочная дуга нагревает нижнюю часть, и внутреннюю стенку сопла 1.При этом охлаждающее, рабочее вещество 4, находящееся в испарительной зоне, закипает. Так как температура и давление пара в испарительной зоне большие, пар перемещается вверх, на крышке 2 сопла 1 пар конденсируется, отдавая тепло охлаждаемому корпусу 5, и стекает по стенкам сопла в испарительную зону, обеспечивая непрерывность процесса передачи тепла, причем большая часть охлаждающего рабочего вещества 4 стекает по внутренней стенке сопла 1.

Крышка 2сопла 1должна интенсивно охлаждаться, поэтому необходим ее плотный контакт с нижнейстенкой корпуса 6.

Интенсивное охлаждение сопла предлагаемой горелки позволяет увеличить скорость сварки и-уменьшить зону термического влияния, что влечет за собой увеличение производительности труда икачества свариваемыхизделий.

При эксплуатации предлагаемой сварочной горелки исключается попадание охлаждающего элемента в сварочную зону, что также улучшает качество свариваемых изделий.

Горелка содержит сопло 1, представляющее собой полый герметичный

3 116256

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в сварочных горелках и плаэмотронах для сварки горизонтальных швов, резки и т.л. 5

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения сопла.

Выполнение сопла с встроенной ру. — . башкой охлаждения с внутренним капиллярно-пористым покрытием создает ус- !О ловия для протекания в нем испарительно-конденсацианного цикла, что интенсифицирует теллообмен, увеличивает надежность работы сопла, его долговечность,позволяет применять в 15 качестве охлаждающего элемента дорогостоящие жидкости.

Заполнение замкнутого объема на

l/3-1/4 часть охлаждаемым элементом позволяет интенсифицировать охлажде- 20 ние стенок сопла, так как при меньшем количестве охлаждающего элемента он испаряется целиком и не успевает подводиться к наиболее нагретым ° частям горелки, при большем коли- 25 честве охлаждающего элемента он закипает, но не успевает испаряться, при этом в наиболее нагретых местах образуются паровые мешки, снижающие эффективность теплоотвода. 30

Покрытие внутренней стенки замкнутого объема пористым проницаемым ма» териалом позволяет интенсифицировать теплоотвод от этой стенки в радиальном направлении, так как на поверхности пористого проницаемого материала возникают дополнительные центры парообразования. Интенсификация теплоотвода от внутренней стенки необходима, так как именно эта стен- 40 ка нагревается сварочной дугой.

Выполнение угла наклона крышки менее 40-50 необходимо для направленного перемещения сконденсированного на крышке рабочего вещества к внутренней стенке, а также для увеличения площади контакта крышки с охлаждаемь м корпусом, что интенсифицирует теллообмен. При большем угле не обеспечивается. направленного перемещения охлаждаемого элемента, так как QH большей частью падает вниз не по внутренней стенке, а вниз — в виде капель.

На чертеже показана горелка, разрез.