Горелка для дуговой сварки в защитных газах

 

О П H C А H H Е («)bl7200

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Союз Советских

Социалистических

РеспублиК (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.11.76 (21) 2417243,, 25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) О публиковано 30.07.78. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.06.78 (51)М.Кл. В 23 К9/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.75..037(088.8) (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

Изобретение относится к дуговой сварке плавящимся и неплавящимся электродами с использованием защитных газов и может быть применено в различных отраслях машиностроения (авиастроении, судостроении, тран.— спортном машиностроении и др.) для сварки различных материалов.

В сварочной .практике широко известньг сварочные горелки, используемые .для дуговой сварки и других методов обработки с применением защитных газов, например сварка сжатой дугой, плазменная сварка и резка и др. В них защитный газ из полости корпуса горелки поступает в полость сопла через ряд отверстий. Причем отверстия выполняют в корпусе с одинаковыми диаметрами и шагом по окружности (1).

Недостатком таких горелок является то, что регулирование истечением газа в них может осуществляться только за счет изменения 20 общего расхода газа.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус и укрепленные на нем токоподводящий элемент и щелевое сопло, в которое подают защитный таз в виде замкнутого кольцевого потока из корпуса горелки, через отверстия, выполненные с одинаковым диаметрам и шагом по окружности корпуса. Образующийся кольцевой поток газа окружает зону сварки, создавая внутреннюю полость, в которой располагаются сварочная дуга и ванна жидкого металла.

Газовая фаза в зоне сварки образуется из защитного газа и паров металла под избыточным. давлением, зависящим от газадинамической жесткости потока. При превышении этого давления газовая. Фаза из внутренней полости удаляется в атмосферу (2).

Недостатком такой горелки являются ограниченные технологические возможности горелок из-за выполнения отверстий в корпусе с неизменными диаметром и шагом, что исключает возможность управления формированием потока и параметрами истечения газа по периметру сопла, отклонения потока от его первоначального положения за счет перемещения горелки, сдувающето действия воздуха ит..п.

Для исключения этого необходимо повышать газодинамическую жесткость потока, что может быть достигнуто лишь за счет увеличения общего расхода газа, так в прототипе расход газа составляет 40 — 50 iilмин. Кроме того, в связи с тем, что параметры истечения газа по всему периметру сопла одинаковы, выделение газовой фазы из внутренней полости происходит хаотично в разные стороны по периметру кольцевого потока, и защит617200

Во

З5

60 ное действие ее может проявляться только лишь внутри самой полости.

При сварке многих материалов требуется осуществлять тщательную защиту сварочной ванны по всей ее длине, достигающей иногда значительных размеров, а также и части шва, примыкающего к ней и нагретого до высокой температуры. Это требует увеличения периметра кольцевого сопла, что в итоге приводит к увеличению габаритов, усложнению конструкции горелок и увеличению общего расхода защитного газа.

Целью изобретения является повышение качества сварки путем создания замкнутого кольцеобраэного .газового потока с переменным расходом по его периметру и управления параметрами этого потока и выходом газовой фазы из зоны горения дуги.

Это достигается тем, что горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус и укрспленные на нем токоподводящий элемент и сопло, снабжена сменным цилиндрическ гм самоцентрирующимся вкладышем с отверстиями на его боковой поверхности, IBblrrof!HQIíûìrr или с разным диаметром, или с разным шагом, установленным концентрично оси горелки внутри сопла. При этом отверстия на полупариметрах вкладыша .могут быть выполнены или с разным диаметром и расположены с одинаковым шагом, или с одинаковым диаметром и расположены с разным шагом.

На фиг. 1 представлена горелка, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 даны сечения А — А с различными вариантами выполнения цилиндрического вкладыша.

Горелка содержит корпус 1, на котором укреплено сопло 2 и,мундштук 8 с токоподводящим наконе",ником 4. Корпус 1 выполнен с кольцевым каналом для подвода защитного газа. Горелка снабжена сменным цилиндрическим самоцентрирующимся вкладышем 5 с отверстиями на его боковой поверхности.

Вкладыш 5 установлен на корпус 1 концентрично оси горелки за счет выполнения буртиков на корпусе 1 и самом вкладыше 5.

Кольцевой канал корпуса 1 сообщается с выходным каналом сопла 2 через отверстия вкладыша 5. Отверстия во вкладыше 5 выполняются или с разным диаметром или с разным шагом.

На фиг. 2 представлен один из вариантов выполнения вкладыша 5. Газоподводящие отверстия на полупериметрах вкладыша выполнены с одинаковым диаметром, но расположены с,разным .шагом.

На фиг. 3 вкладыш 5 выполнен с отверстиями разного диаметра на его полупери,метрах, при этом отверстия расположены с одинаковым шагом.

Изготовление отверстий во вкладыше с разными диаметрами (площадью проходных сечений), или их расположение с разным шагом позволяет регулировать расход газа в переднем и заднем полупериметрах кольцевого сопла.

В процессе сварки в переднем полупериметре выходного канала, сопла 2 создается давление и скорость истечения газа большие, чем в заднем полупериметре. 3а счет этого тазовая фаза из зоны сварки выделяется со стороны кольцевого потока меньшей жесткости, чем и создается возможность направленного выделения газовой фазы в хвостовой части ванны и дополнительная защита ее поверхности. Аналогичным образом, установив в нужное положение сменный вкладыш 5, поток газовой фазы можно направить в любом заданном направлении.

Предложенная конструкция горелки .позволяет расширить технологические возможности горелок, уменьшить расход защитных газов и повысить качество сварки. Направленное выделение газовой фазы обеспечивает качественную защиту сварочной ванны длиной до 45 мм, при диаметре сопла всего 24 мм и расходе газа 15 — 16 л(мин. В швах полностью отсутствует как открытая, так и закрытая азотная пористость. Расход газа снижается в

1,5 — 2 раза.

Формула изобретения

1. Горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус и укрепленные на нем токоподводящий элемент и сопла, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества сварки путем создания замкнутого газового потока с переменным расходом по его .периметру и управления параметрами этого потока и выходом газовой фазы из зоны горения дуги, снабжена сменным цилиндрическим самоцентрирующимся вкладышем с отверстиями на его боковой поверхности, выполненными или с разным диаметром, или с разным шагом, установленным на корпусе концентрично оси горелки.

2. Горелка по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что отверстия на полупериметрах вкладыша выполнены с одинаковым диаметром и расположены с разным шагом.

3. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия на полупериметрах вкладыша выполнены с разным диаметром и расположены с одинаковым шагом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Петров А. В., Штрикман М. М. Исследование параметров струи защитного газа при дуговой сварке, «Сварочное производство», 1961, № 5, с. 6.

2. Патент США ¹2777928,,кл. 219 — 130, 1957.

617200

1ащиагньтй .. газ

Фиг. г

Составитель Г. Квартальнова

Техред О. Тюрина Корректор И. Симкина

Редактор Т, Морозова

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 443/711 Изд. № 528 Тираж 1263

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5