Многоканальный полый катод к горелкам для дуговой сварки в вакууме

 

О П И С А -Н .И=.Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

МЬР; (l1! 593854

Союз Советских

Соцмалмстмческмх

Респубпмн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву — (51) М. Кл.

В 23 К 9/16 (22) Заявлено 10.06.74 (21)2031171/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02,78. Бюллетень»7 (45) Дата опубликования описания 30,01.78

Государственным комитет

Совета 1йинистров СССР оо делам нзооретений н открытий (53) УДК 621.791.75 (088.8) В. Д. Ходяков, В. С, Славинский, А, С. Климов, В. М. Ямпольский, И, Ф, Трофимов и Л. M. Фридлендер (72) Авторы изобретения (7i) Заявитель

Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПОЛЫЙ КАТОД К ГОРЕЛКАМ

ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В ВАКУУМЕ

Изобретение относится к сварке, в частности к оборудованию для дуговой сварки в вакууме.

Известна горелка для сварки в вакууме 5 с использованием испаряющегося катода, содержащая охлаждаемый корпус, катодный конус, изготовленный из тугоплавкого металла, и магнитную систему стабилизации дуги. В корпусе горелки смонтирован цилиндт. 10 из легкодеформируемого металла, контактиру» юший с охлаждающей жидкостью, в котором с возможнсстью. перемещения установлен испаряющийся электрод, пропущенный через цилиндрическое отверстие, выполненное в 15 катодном конусе (1)

Однако в процессе работы такие горелки теряют первоначальную форму катодов, что приводит к изменению параметров процесса и ухудшению стабильности горения 20 .дуги.

Кроме того, непроизвольно расходуется дорогостоящий материал катода, что приводит к снижению экономических показателей процесса и в некоторых случаях — к неже- 25 лательному засорению сварочной ванны материалом катода.

Известны горелки с полым катодом, предназначенные для сварки в вакууме Г21 и (3).

Однако работу таких горелок характеризует явление угасания дуги на больших токах, Это происходит потому, что активная эмиссионная поверхность полого катода, ограничиваемая диаметром катода, при увеличении тока оказывается недостаточной для стабильного горения дуги.

Увеличение диаметра полого катода с целью повышения площади активной эмиссионной поверхности требует таких больших расходов газа, что требуемый для процесса вакуум в рабочей камере не может быть получен, Кроме того, горелки с полым катодом характеризует также малая механическая прочность катодов, ввиду чего возбуждение дугового разряда таким простым способом как "касание" приводит к быстрому разрушению катода, изготавливяемогn из дорогостоящего и дефицитного материала.

593854

Поэтому в горелках этого типа возбуждении дуги осушествляе1 ся с помощью специальных довольно сложных устройств, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению 5 является многоканальный полый катод, выполненный в виде стержня с цилиндрическими каналами (4) .

Недостатком таких полых катодов является также недостаточная механическая 30 прочность катодов при возбуждении дуги способом "касания" °

Целью изобретения является облегчение возбуждения дугового разряда и повышение срока службы горелки.

Это достигается тем, что катод вьпюлнен в инде набора прутков, установленных в обойме, при этом каналы катода образованы наружньи ш поверхностями прутков, На чертеже изображена горелка с полым

20 катодом, продольный разрез н разрез по А-А, Горелка содержит водоохлаждаемый корпус 1, внутри которого расположена трубка

2 для подачи воды и трубка 3 для микро25 подачи рабочего газа, Электродный (катодный) узел 4 предсивляет собой набор прутков, выполненных из вольфрамовых проволок диаметром 0,3-1,0 мм, 30

Для защиты от механических повреждении узел 4 помещен в обойму 5 из тугоплавкого материала с малой склонностью к рекристаллизации в диапазоне температур

1 800-2000 С, например из молибдепового б

35 сплава lIM-217, а также из сплавов»а основе фольфрама ВТ-2, ВТ-5.

Наружные поверхности прутков образуют многочисленные каналы, что увеличивает эмиссионную поверхность катода н поэ40 воляет эксплуатировать катод в режимах повышенных токов, Горелка снабжена магнитной системой, состоящей из магннтопровода и соленоида. Горелка включается в цепь источника постоянного тока по схеме прямой

45 полярности, Дуговой разряд возбуждается замыканием горелки на изделие или с помощью специального устройства. При этом происходит разогрев многоканального полого катода, Рабочий газ, проходя через разогретый катод, ионизируется и тем обеспечивается устойчивое горение дуги.

С помощью-магнитной системы осуществляется управление горением дуги и регулирование распределения температур в анодном пятне, Дуга горит спокойно, катодные пятна располагаются внутри катода на поверхностях вольфрамовых прутков, В процессе работы в камере поддерживается вакуум порядка 10 " — 10 мм рт, ст

Кроме сварки и наплавки, горелка может быть использована для плавки в вакууме, Формула изобретения

Многоканальный полый катод к горелкам для дуговой сварки в вакууме, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью облегчения возбуждения дугового разряда и повышения срока службы горелки, катод выполнен в виде набора прутков, установленных в обойме, при этом каналы катода образованы наружными поверхностями прутков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельство СССР № 321327, кл. В 23 К 9/16, 1970.

2, Авторское свидетельство СССР № 325131, кл, Б 23 K 9/16, 1970, 3, Авторское свидетельство СССР

¹ 143177, кл. В 23 К 9/16, 1960, 4. Dextегоus 3,L. и др. Etude de

deeharq å a entotie creuse a flux с e g.а,» ел «"ец ватле d. are, „Re vue

Rou a iе Phgst ðçå ", 1968, 13, ¹ 5, с. 401-522, рис, 18, Состявител Г, Квяртальнова

Реда кто1) Д 11а1)одняи Техред M 11етко Корректор М, Печник

Заказ 685/13 Тираж 1.63 Подписное

Ц11ИИ11И Гоеудар<.тленного комитета С.:рнета Мини<:трон Г(:(:! но де;uM и; обретений и ткрьттий

1. 1 3035, М.к-.квл, Ж-ÇГ), Ряуш<-кля на6., д. 4/5

Филиал 111111 11атент, г. Ужгород, чл. 11роектняи,