Горелка для дуговой сварки в защитных газах

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57)1. ГОРЕЛКА ДЛя Ду ОВСА СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ, содержащая соосные сопло и установленный в нем токонодводящий мундштук, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности газовой защиты и уменьшения расхода защитного газа, внутренняя поверхность сопла и наружная поверхность мундЪ штука у рабочего и нерабочего торцов выполнены цилиндрическими с прямолинейными образующими, причем эти участки плавно сопряжены цилиндрическими поверхностями с криволинейными образующими, а каждая криво=

Я линейная образующая образована дву- о мя плавно сопряженными дугами окружностей,i центры которых расположены по разные стороны от образующей. С:

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3822681/25-27 (22 ) 11 .! 2.84 (46) 15.07.86. Бюл. Р 26 (71 ) Ждановский металлургический инстутит (72) Г.Г. IIcapac и А.Д. Размышляев (53) 621.791.753.9.034 (088.8) (56) Квирикадзе Т.Г. и др. Исследование перемешивания защитного газа с воздухом при сварке в СО . — Автоматическая сварка, !969, H 4, с. 20-22.

Авторское свидетельство СССР

Р 967715, кл. В 23 К 9/16, 11.12.80.

Ардентов В.В. и др. О влиянии конструкции проточной части горелок на характеристики газовой защиты.—

Сварочное производство, !973, N - 10, -. с. 14-15, рис. 1.

„,SU, 1243917 А1

2. Горелка ио и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что диаметры цилиндрических поверхностей связаны соотношением -- : -- = 1,1-1,2, где

11 и Э - диаметры внутренней поверхности сопла соответственно у нерабочего и рабочего торцов; d u d — диа метры наружной поверхности мундштука соответственно у нерабочего и рабочего торцов.

3. Горелка по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что радиусы плавно сопряженных дуг окружностей связаны соотношением — : =0,8-1,3, Я, в, гР к, и Р,, — радиусы дуг окружпос4 3917 тей, составляющих криволинейную образующую внутренней поверхности сопла г и г — радиусы дуг окружнос1 тей, составляющих криволинейную образующую наружной поверхности мундштука.

4. Горелка по пи ° 1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что длины образующих цилиндрических поверхностей, расположенных у рабочего торца, равны и определяются соотношением Е = 1= ,=(0,3-1,,2) D, где L — длина образующей цилиндрического участка внутренней поверхности сопла у рабочего торца; t — длина образующей цилиндрического участка наружной поверхности мундп. тука у рабочего торца .

Изобретение относится к сварочно— му производству и может быть использовано.для сварки, преимущественно плавящимися электродом в среде защитных газов.

Целью изобретения является повышение эффективности газовой защиты и уменьшение расхода защитного газа. !!а фиг. 1 представлена горелка, общий вид; иа фиг. 2 — сопловая. часть горелки, разрез.

Горелка для сварки в среде защитных газов содержит сопло 1, внутренняя поверхность которого у рабочего и нерабочего торцов выполнена цилиндрической с прямолинейной образующей (1 =22 мм, Э = 14 мм), а эти участки поверхности плавно сопряжены участком цилиндрической поверхности с криволинейной образующей, образованной двумя плавно сопряженными дугами окружностей, центры которых расположены по разные стороны от обра эующей (R = 100 мм, R = 140 мм

Длина образующей цилиндрической поверхности 3 = 14 мм и 1,=14 мм. Внутри сопла расположен мундштук 2 с токоподводящим наконечником 3. Наружная поверхность мундштука 2 у рабочего и нерабочего торцов выполнена цилнндричес.кой с прямолинейной образующей (Л = 12 мм, d = 8 мм), а эти участки поверхности плавно сопряжены участком цилиндрической поверхности с криволинейной образующей, образованной двумя плавно сопряженными дугами окружности, центры которых расположены по разные стороны от образующей (г, =90 мм, г = 30 мм). Длина образующей цилиидрйческой поверхности с. .d = 8 мм и 1 = 14 мм..

l0

Экспериментально установлено, что наибольший положительный эффект получается при соотношениях

- ==. 1 1-!,2„--" -- = 0,8-.1,3 и . (! а. 1., L = 1 =- (О, 3- l, 2 ) D .

Описанная форма поверхностей сопла и мундштука по сравнению с прототипом позволяет обеспечить более эф.

20 фективную защиту сварочной ванны за счет того, что зазор между соилом и мундштуком, являющийся газовым каналом, обеспечивает ламинарность газового потока ввиду снижения до миниyg "мума условий возникновения турбулент ности. Плавные линии перехода между ,цилиндрами, обеспечение постоянства зазора газового канала и соотношения размеров приводят к плавпаму увеличе.

gp нию скоростей частиц газа вдоль сопла, что .также способствует ламинарному истечению защитного газа.

1243917

Предложенные соотношения установ- . лены экспериментальным путем, исходя из исследования истечения газа из сопла горелки с разными соотношениями геометрических параметров сопля. Из результатов экспериментов следует, что наибольшая величина ламинарного участка свободной струи наблюдается при указанных соотношениях размеров. Если соотношение

D, Э

d и будет больше указанного то

С у это приведет к увеличению расходаэащитного газа, снижению контрагирующей способности газового потока.

Э

Если соотношение — :. - будет меньа ше указанного, то это приведет к уменьшению диаметра защитной зоны либо к неоправданному увеличег»ыо габаритов конструкции. Если длина прямолинеш»ых образующих цилиндрических поверхностей будет меньше укаэанной, то возникает опасность появления турбулентности в зоне свободной . струи. Увеличение длин образующих, с точки зрения аэродинамики, сказывается положительно, однако это снижает устойчивость горения дуги и приводит к увеличению веса сопловой части. Если указанные соотношения радиусов перехода будут отличаться от приведенных,: то это приведет к уменьшению длины ламинарного участка газовой струи и, следовательно, к ухудшению качества газовой защиты.

При H,/P,=160/210, 210/210, 110/210, 60/!60, 10/60 наблюдается больн»ая длина ламинарного участка свободной газовой струи. При этом

R» Я,, соотношение — : — находится в

1 пределах 0,8-1,3. С увеличе.»нем длины Б и 1 ламинарность струи улучшается, однако вылет электрода при этом возрастает, что приводит к неустойчивому горенгпо дуги, особенно при сварке тонкими проволоками, а также способствует обгоранию мундштука вследствие повышенного напряжения на дуге.

Мундштук посредством резьбы крепится к несущей трубке 4. В мундштуке имеются восемь. отверстий диамет ром 3 мм, оси которых перпендикулярHbl оси мундштука. Между мундштуком

2 и упорной гайкой 5 установлена ди1О электрическая вставка 6, на которой фиксируется сопло 1. Внутри несущей трубки 4 расположена спиральная оболочка 7, внутри которой подается сварочная проволока. На несущей трубке

4 укреплена рукоятка 8, содержащая в себе микровыключатель 9 для управления полуавтоматом. Кабель управления, кабель питания, спиральная оболочка 7 и трубка подвода защитного газа заключены в шланг 10 (кабель питания), подсоединенный к рукоят-. ке 8.

Устройство работает следующим образом

Прп включении микровыключателя 9 включается источник питания, подача сварочной проволоки и подача защитного газа. Напряжение источника питания проходит по цепи: кабель пита30 ния 10 — несущая трубка 4 — мундштук

2 с токоподводящил» наконечником 3 сварочная проволока. Сварочная прово лока проходит по спиральной оболочке 7 через мундштук 2 с токоподводящим наконечником 3 и касается изде35 лия, где зажигается свароч.»ая дуга.

Защитный газ проходит по шлангу 10 и попадает в зазор между спиральной оболочкой 7 и несущей трубкой 4, вы-.

40 ходит во .внутреннюю полость мундштука 2 и через отверстия попадает в зазор между соплом 1 и мундштуком 2, после чего выходит из сопла ламинарной струей, создавая защиту горящей дуги от окружающего воздуха.

При использовании указанной горелки имеется возможность при меньшем .расходе защитного газа получать лучшее качество шва.

1243917

Составитель Г. Квартальнова

Техред О. Гортвай Корректор М. Демчик

Редактор "M. Вандура

Заказ 3750/14.

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, E-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4