Горелка для дуговой сварки

 

Изобретение относится к дуговой сварке плавящимся электродом и может быть использовано в сварочных головках при автоматической и полуавтоматической сварке в среде защитных газов. Цель изобретения - снижение расхода защитного газа, повышение качества сварного соединения и уменьшение разбрызгивания электродного металла. Горелка содержит корпус 1 с прикрепленным к нему через эластичную прокладку 5 соплом 3. Внутри сопла 3 установлен цилиндрический вибратор 7, выполненный из материала с малым внутренним трением и жестко закрепленный в сопле 3 кольцевым выступом 6. Электрический ток, подаваемый на катушку 9 сердечником 10, установленным внутри корпуса 1, индуцирует ток в кольцевом выступе 8 цилиндра 7. Цилиндр 7 начинает вибрировать, передавая газовой среде и соплу 3 акустические колебания с ультразвуковой частотой. Горелка позволяет получать стабильные параметры акустического излучения независимо от расхода защитного газа, способствует измельчению капель электродного металла и оказывает динамическое воздействие на сварочную ванну, измельчая и переориентируя структуру металла сварного шва. Горелка обеспечивает снижение расхода защитного газа в 1,3 - 1,5 раза. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4283244/31-27 (22) 13 .07.87 (46) 07.09.89. Бюл. № 33 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) И. Н.,Шибанов, Н. 1О. Бербасова, Ю. И. Чернышев и В. Е. Зуев (53) 62! .791.75.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1180201, кл. В 23 К 9/16, 15.05.84. (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к дуговой сварке плавящимся электродом и может быть использовано в сварочных головках при автоматической и полуавтоматической сварках в среде защитных газов. Цель изобретения — снижение расхода защитного газа, повышение качества сварного соединения и уменьшение разбрызгивания электродного металла. Горелка содержит корпус 1 с при„„Я0„„1505711 A1

2 крепленным к нему через эластичную прокладку 5 соплом 3. Внутри сопла 3 установлен цилиндрический вибратор 7, выполненный из материала с малым внутренним трением и жестко закрепленный в сопле 3 кольцевым выступом 6. Электрический ток, подаваемый на катушку 9 сердечником 10, установленным внутри корпуса 1, индуцирует ток в кольцевом выступе 8 цилиндра 7.

Цилиндр 7 начинает вибрировать,,передавая газовой среде и соплу 3 акустические колебания с ультразвуковой частотой. Горелка позволяет получать стабильные параметры акустического излучения независимо от расхода защитного газа, способствует измельчению капель электродного металла и оказывает динамическое воздействие на сварочную ванну, измельчая и переориентируя структуру металла сварного шва. Горелка обеспечивает снижение расхода защитного газа в 1,3 — 1,5 раза. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

С:

1505711

Изобретение относится к дуговой сварке плавящимся электродом и может быть использовано в сварочных головках при автоматической и полуавтоматической сварках в среде защитных газов.

Цель изобретения — снижение расхода защитного газа, повышение качества сварного соединения и уменьшение разбрызгивания электродного металла.

На чертеже показана горелка, разрез.

Горелка содержит корпус 1 и токопод- 10 вод 2. Сопло 3 закреплено на корпусе 1 болтами 4 через эластичную прокладку 5.

Кольцевой выступ 6, выточенный в средней части цилиндра 7, жестко соединен с соплом 3, а через эластичную прокладку 5 — с корпусом 1. Кольцевой выступ 8 выполнен на горцовой поверхности цилиндра 7, обращенной к неподвижной возбуждающей катушке

9, наматываемой на центральный полюс электромагнита 10, закрепленного неподвижно в корпусе 1. Цилиндр 7 имеет осевое отверстие 20 для размещения в нем токоподвода. В полости сопла 3 на конце токоподвода с помощью резьбрвого соединения закреплен токоподводящий мундштук 11. Токоподвод имеет центральный канал 12, по которому подается сварочная проволока и защитный газ. Для выхода газа в зону сварки в токоподводе 2 имеются радиальные каналы

13. Сверху к корпусу горелки крепится при помощи винтов 14 крышка 15, имеющая цилиндрический выступ с резьбой, при помощи которого .она крепится к рукоятке 16.

Вибратор выполнен в виде цилиндра 7 из материала с малым внутренним трением, что позволяет максимально уменьшить затухание колебаний цилиндра и обеспечивает эффективную передачу акустических колебаний не только соплу 3 горелки, но и газовой среде. К материалам с малым внутренним трением относятся, например, латунь, алюминий и его сплавы.

Для излучающего цилиндра 7 необходимо выбирать определенное отношение его высоты к диаметру. Для того, чтобы затухание колебаний было незначительным, отношение высоты к диаметру не должно быть слишком мало. Если же оно велико, то излучается меньше энергии, так как диаметр 45 по величине приближается к длине волны.

Достаточно иметь это отношение в пределах

1,5 — 2,0.

Горелка работает следующим образом.

При включении сварочного тока и подачи защитного газа и сварочной проволоки, 50 одновременно, подается ток возбуждения на катушку 9, намотанную на сердечник электромагнита 10. При этом в закороченном витке, образованном кольцевым выступом 8, индуцируется ток и цилиндр 7 начинает вибрировать с большой колебательной ско- 55 ростью, передавая газовой среде и сварочному соплу 3 через кольцевой выступ 6 акустические колебания значительной интен4 сивности. Колебания цилиндра 7 совершаются с ультразвуковой частотой, при которой амплитуда колебаний составляет несколько микрон. Эластичная прокладка 5 способствует снижению затухания колебаний вибратора и потере энергии колебаний, а также обеспечивает возможность колебаний сопла 3 от цилиндра 7. Катушка 9 и кольцевой выступ 8 охлаждаются выходящим из радиальных отверстий токоподвода 2 защитным газом. Колебания сопла 3, передаваемые цилиндром 7 через жестко связанный с соплом кольцевой выступ 6, отталкивают капли расплавленного металла от его поверхности, снижая степень забрызгивания сварочного сопла.

Помимо отталкивания брызг расплавленного металла от поверхности колеблющегося сопла в горелке акустические колебания, передаваемые излучающей поверхностью цилиндра газовой среде, способствуют измельчению капель электродного металла и их целенаправленному переносу в направлении сварочной ванны.

Конструкция сварочной горелки позволяет получать стабильные параметры акустического излучения независимо от расхода защитного газа. Отпадает необходимость настройки резонирующего устройства на оптимальную для газовой защиты частоту акустического излучения.

Акустические колебания способствуют измельчению капель электродного металла, тем самым снижая разбрызгивание расплавленного металла.

Кроме того, акустические колебания, передаваемые газовому потоку, способствуют его стабилизации, повышают инерционную способность струи, тем самым значительно улучшая защиту сварочной ванны при пониженных расходах газа. Акустические колебания значительной интенсивности, возбуждаемые в потоке защитного газа, оказывают динамическое воздействие на сварочную ванну, способствуя измельчению и переориентации структуры металла сварного шва и повышению качества сварных соединений.

Предлагаемая горелка позволяет экономить защитный газ в 1,3 — 1,5 раза при улучшении качества сварного шва, повысить надежность и долговечность сварных конструкций по сравнению с известной. При этом, использование горелки позволяет снизить степень разбрызгивания электродного металла на 4Я.

Формула изобретения

1. Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, содержащая корпус, сопло, токоподводящий мундштук и вибратор, жестко соединенный с соплом, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода защитного газа, повышения качества сварного соединения и сни1505711

Составитель П. Пенчук

Редактор И. Дербак Техред И. Верес Корректор Т. Малец

Заказ 5360/! 3 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. ул. Гагарина, 101

5 жения разбрызгивания электродного металла, корпус снабжен неподвижной катушкой электромагнита, вибратор выполнен в виде цилиндра из материала с малым внутренним трением, и с осевым отверстием, кольцевым выступом на торцовой поверхности, обращенной к катушке электромагнита, и кольцевым выступом в средней части цилиндра, жестко соединенным с соплом, при этом

6 сопло соединено с корпусом через эластичную прокладку, установленную на наиболее удаленной от рабочего торца сопла поверхности кольцевого выступа, а вибратор установлен внутри сопла.

2. Горелка по и. 1, отличающаяся тем, что цилиндр выполнен высотой, равной 1,5 — 2,0 его диаметра.