Горелка для дуговой сварки в защитных газах

 

Изобретение относится к дуговой сварке и может найти применение при изготовлении сварных конструкций в различных отраслях машиностроения. Горелка содержит токоподводящий канал для направления плавящегося электрода, мундштук и сопло, соединенное с каналом для подвода защитного газа. Сопло выполнено длиной L=((D₂-D):(D₂-D₁))•L₂, где D - диаметр выходного отверстия сопла, D₁ и D₂ - внутренний и внешний диаметры кольцевого канала соответственно, L₂ - длина основной части сопла, представляющей собой кольцевой цилиндрический канал. Длина L₁ конусной части сопла равна L₁=2D. Угол конусности β₂ внешних стенок выходной части сопла не больше угла конусности внутренних, последний из которых равен β₁=8^o. Такое выполнение горелки позволяет достигнуть уменьшения расхода защитного газа и улучшения газовой защиты зоны сварки путем формирования ламинарного потока газов. 1 ил.

Полезная модель относится к области сварки.

Известна горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая сопло, мундштук и рассекатель газа в виде кольцевого диска со сквозными отверстиями для прохода газа (см. А.Г.Потапьевский. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. М.: Машиностроение, 1974, с. 198, рис. 74б).

Описанная горелка не обеспечивает качество сварных швов из-за ослабленного газового потока.

Известна горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая канал для направления плавящегося электрода с токоподводом, мундштук и сопло, соединенное с каналом подвода защитного газа (см. авт. свид. СССР 1007875, кл. В 23 К 9/16, 1981).

Описанная горелка принята за прототип при составлении настоящей заявки.

Недостатком прототипа является неудовлетворительная газовая защита зоны сварки из-за возникновения турбулентного потока газа и, как следствие, низкое качество сварного шва.

Задача полезной модели - уменьшение расхода защитного газа, снижение забрызгивания внутренних гасительных элементов сварочного сопла и улучшение газовой защиты зоны сварки путем формирования ламинарного потока газов.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в горелке для дуговой сварки в защитных газах, содержащей канал для направления плавящегося электрода с токоподводом, мундштук и сопло, соединенное с каналом подвода защитного газа, выходная часть сопла выполнена в виде кольцевого конического канала с углом конусности β₁- для внутренней стенки и β₂- для внешней. При этом длина L сопла определяется формулой где D - диаметр выходного отверстия сопла, D₁ и D₂ - внутренний и внешний диаметры кольцевого канала соответственно, L₂ - длина основной части сопла, представляющей собой кольцевой цилиндрический канал, а длина L₁ конусной части сопла равна L₁=2D.

Заявляемое устройство характеризуется наличием следующих существенных отличительных признаков: а) длина сопла определяется по формуле где D - диаметр выходного отверстия сопла, D₁ и D₂ - внутренний и внешний диаметры кольцевого канала соответственно,
L₂ - длина основной части сопла, представляющей собой кольцевой цилиндрический канал;
б) угол конусности β₂ внешних стенок выходной части сопла не больше угла конусности внутренних, последний из которых равен β₁=8^o;
в) длина L₁ конусной части сопла равна L₁=2D, где D - диаметр выходного отверстия сопла.

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили выявить ряд технических решений аналогичного назначения, однако признаки "а÷в" в них отсутствуют, и, следовательно, предлагаемая горелка соответствует условиям патентоспособности полезной модели.

Сущность заявленного поясняется чертежом, где изображена горелка для дуговой сварки в защитных газах.

Горелка содержит токоподводящий канал 1, мундштук 2 и сопло 3, соединенное с каналом 4 подвода защитного газа через поворотное колено 5, отводной кольцевой канал 6, вход 7, сетку 8, центральную часть 9 и выход 10 из сопла 3. При этом длина L сопла выполнена равной

где D - диаметр выходного отверстия 10 сопла 3,
D₁ и D₂ - внутренний и внешний диаметры кольцевого канала соответственно,
L₂ - длина основной части сопла, представляющей собой кольцевой цилиндрический канал,
а длина L₁ конусной части сопла равна L₁=2D. Угол конусности β₂ внешних стенок выходной части сопла не больше угла конусности внутренних, последний из которых равен β₁=8^o.

По сути, выходная часть сопла 3 состоит из последовательно соединенных кольцевого канала 9 и цилиндрической трубы конфузорного типа.

Еще большего снижения потерь можно достигнуть путем замены конической части сопла 3 криволинейной, например кривой Витошинского.

Горелка работает следующим образом. В процессе сварки защитный газ по каналу 4, поворотному колену 5, выходному участку 6, вводу 7, через сетку или решетку 8, основную часть 9 и выход 10 сопла 3 поступает в зону сварки, надежно защищая сварочную ванну от воздействия кислорода воздуха, т.к. в выходной части сопла газовый поток движется в конфузорном канале от области большего давления в область меньшего, что препятствует образованию вихрей, т. е. турбулизации потока, а специальным образом выбранные геометрические характеристики сопла способствуют уменьшению забрызгивания внутренних гасительных элементов.

Формула изобретения

Горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая токоподводящий канал для направления плавящегося электрода, мундштук и сопло, соединенное с каналом для подвода защитного газа, отличающаяся тем, что сопло выполнено длиной L, определяемой по формуле

где D - диаметр выходного отверстия сопла;
D₁ и D₂ - внутренний и внешний диаметры кольцевого канала соответственно;
L₂ - длина основной части сопла, представляющей собой кольцевой цилиндрический канал,
а длина L₁ конусной части сопла равна L₁=2D, угол конусности β₂ внешних стенок выходной части сопла не больше угла конусности внутренних, последний из которых равен β₁=8^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1