Горелка для дуговой сварки

 

ОЛИСАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

<и1816717

Союз Советскик

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 120678 (23) 2625981/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетОпубликовано 300381. Бюллетень N9 12 . (51)М. Кл З

В 23 К 9/16

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 791. ..753. 9 (088. 8) Дата опубликования описания 300381 (22) Авторы изобретения

Б.М.Колявкин, A.Ã.Ïåòåðìàí и Л.A.Tèõîìè (71) Заявитель (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к технике дуговой сварки металлов, а именно к горелкам для дуговой сварки в sa-rgaxmm газах.

Известно применение в горелках для дуговой сварки дополнительного потока газа, который подается внутри основного потока. Скорость дополнительного потока газа выбирается большей, чем скорость основного потока.

Дополнительный поток газа формирует дугу и тем самым увеличивает глубину и площадь проплавления свариваемого металла.

Известна горелка, обеспечивающая ведение процесса сварки в двух потоках защитного газа. Она имеет дополнительный гаэоподводящий канал, так как разделение потока газа на основ-.. ной и дополнительный производится вне горелки (.1).

Это снижает маневренность горелки.

Известна горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая наконечник с насадкой, размещенной на свече, ввинченной в корпус, снабженный каналами для прохода основного и дополнительного потока защитного:

2 газа. Разделение потока газа на основной и дополнительный произво дится внутри горелки t.2).

Стабилизация дополнительного потока осуществляется за счет концентричного исполнения вставок горелки, из которых поток поступает в прямом направлении. Возможность регулировки и выбора оптимального дополнительного потока ограничена силой давления газа на входе в горелку и величиной зазора между вставками горелки.

Недостатком горелки является то, что для повышения устойчивости потоков необходимо увеличить расход защитного газа.

Известна горелка, в которой ста. билизация дополнительного потока осуществляется путем установки пористой вставки на выходе горелки, а его устойчивость создается давлением на входе горелки и размерами отверстий (пор) в вставке 3).

Колокол из защитного газа образуется в виде отдельных прямолинейно направленных мелких струй, которые не образуют сплошного потока и оказывая влияние друг на друга из-за технологических разбросов параметров вставки (пор), образуют турбулентные

816717 потоки, снижающие эффективность дополнительного потока. Для усиления давления дополнительного потбка необходимо увеличить расход газа.

Наиболее близкая к предлагаемой горелка для дуговой сварки в двух концентричных спиральных потоках защитного газа, содержащая сопло и расположенный внутри него токоподводящий наконечник с зарепЛенной на нем насадкой. Защитный газ подается в полость горелки по двум тангенциальным каналам, обеспечивающим подачу защитного газа в зону дуги двумя концентричными спиральными потоками (4).

При прохождении спирального (закрученного) дополнительного потока по прямолинейному каналу последний испытывает воздействие стенок канала. В

% результате этого поток теряет свою угловую составляющую скорости и выходит из горелки у.хе с турбулентными 20 потоками, которые разрушают защитные свойства дополнительного потока.

Общими недостатками всех известных устройств является наличие турбулентных включений и лобовое -взаимо- Я действие дополнительных потоков с поверхностью изделия, что приводит к ухудшению. условий сварки (поднимается технологическая пыль, которая оказывает отрицательное влияние на основ- З0 . ной поток и создается шум).

Цель изобретения — повышение качества сварных швов путем повышения устойчивости потоков защитного газа.

Для достижения указанной цели в горелке дпя дуговой сварки в двух концентричных спиральных потоках защитного газа, содержащей сопло и расположенный внутри него токоподводящий наконечник с закрепленной на нем насадкой, а также каналы для подачи 40 защитного газа, .каналы выполнены в виде расположенных на поверхности токоподводящего мундштука и на поверхности насадки винтовых канавок с оди.наковым направлением, при этом угол 4 подъема винтовых канавок на насадке . больше угла подъема винтовых канавок на токоподводящем мундштуке.

3 результате в предлагаемом устройстве дополнительный поток защит- ® ного газа образуется эа.счет взаимодействия двух вихреобразных потоков.

Ирй этом возникает турбулентный поток кф взаимодействии этих двух потоков. . Весь дополнительный поток, в котором в результате закрутки .вращается и тур- булентный слой, образует сплошной устойчивый защитный колокол.

Выполнение винтовых каналов на насадке и наконечнике, расположенных на выходе горелки, позволяет обеспе- ф0 чить устойчивость защитного колокола. жоаким образом, вращающийся дополнительный поток. содержит направлен,ный вращающийся турбулентный поток, который своим вращением обеспечивает

l,выброс на периферию зоны сварки обра зующийся аэрозоль и прочие продукты и улучшает поверхность шва, так как под колоколом из защитного газа образуется разряженное пространство, в котором находится основной поток.

Кроме того, вращающийся дополнительный поток, взаимодействуя с поверхностью свариваемых деталей по касательной, уменьшает шум, который возникает при использовании известных устройств.

Вращающийся турбулентный поток, который создается между двумя потока- ми, не оказывает отрицательного эффекта, что наблюдается в известных устройствах, а наоборот, при соприкосновении с поверхностью деталей, стряхивает продукты сварки, которые попали в дополнительный поток,.и выбрасывает их из эоны сварки.

На фиг. 1 показана горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - наружная поверхность насадки, развертка, на фиг. 3 — наружная поверхность токоподводящего наконечника, развертка.

В корпус 1 ввинчена свеча 2, в которой закреплен токоподводящий наконечник 3 с закрепленной на нем насадкой 4. Наружные поверхности наконечника 3 и насадка 4 выполняют коническими и на них делают винтовые канавки 5 и б, направление которых совпадает, но угол подъема винтовых канавок больше на насадке 4, чем на наконечнике З..Сопло 7 навинчено на свечу 2, причем внутренние поверхности насадки 4 и сопла 7 также делают коническими. В случае необходимости сопло 7 выполняют водоохлаждаемым (не показано). Свеча 2 имеет кольцевой буртик 8, который при соприкосновении с торцом корпуса 1 образует кольцевой коллектор

9 для защитного газа, йоступающего туда по трубке 10 через отверстие в корпусе .1. Кроме того, к корпусу 1 присоединена трубка 11, по которой подается электродная проволока.

Из коллектора 9 защитный гаэ основного потока по различным отверстиям поступает в зазор между свечой 2 и соплом 7, а защитный газ дополнительного потока — в зазор между свечой 2 и наконечником 3. Объем газа, поступающего в основной поток (а следовательно, и скорость

его) регулируется винтом 12, снабженным коническим дросселирующим хвостовиком, Винт 12 .стопорится контргайкой 13.

Устройство работает следующим образом.

Электродная проволока из трубки 11 через направляющий ее канал наконечника 3 подается в изделию. 3ащитный газ из трубки 10 поступает в коллектор 9, откуда он распреде816717 ляется на основной и дополнительный потоки.При постоянном давлении в трубке 10 перераспределение объемов газа между потоками производится дросселированием при помощи винта 12.

Если уменьшить сечение канала, подающего газ в основной поток, то увеличится .объем газа, поступающего в дополнительный поток, а следовательно, увеличится и скорость дойолнительного потока, формирующего дугу. Как основной, так и дополнительный поток газа ® при выходе из горелки закручивается винтовыми канавками 5 и 6, имеющимися на конических:поверхностях наконечника 3 и насадки 4. Вихреобразная закрутка дополнительного потока газа 15 позволяет сформировать устойчивый колокол, формирующий дугу, а вихреобразная закрутка основного потока в ту же.сторону, уменьшает помехи, создаваемые основным потоком и улучшает gQ условия работы дополнительного потока.

При этом углы подъема винтовых канавок для основного потока должны быть больше, потому что скорость основного потока значительно меньше, чем скорость дополнительного потока газа.

Кроме того, вихреобразиаа закрутка основного потока газа улучшает защиту дуги от атмосферы. цеха.

Горелка позволяЕт повысить устойчивость дуги.и качество сварочной ванны, уменьшить расход защитного газа и улучшить условия труда сварщиков.

Формула изобретения

Горелка дяя дуговой сварки в двух концентричных спиральных потоках защитного газа, содержащая сопло и расположенный внутри него токоподводящий наконечник с закрепленной на нем насадкой, а также каналы для подачи защитного газа, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повывения качества сварных швов путем повышения устойчивости потоков защитного, газа, каналы выполнены в .виде расположенных на поверхности токоподводящего . мундштука и на поверхности насадки винтовых канавок с одинаковым направ-. дением, при этом угол, подъема винтовых канавок на насадке больше угла подъема винтовых канавок на токоподводящем мундштуке.

Источники информации принятые so внимание при экспертизе . 1. Алов A.À. Регулирование температуры расплавленного металла и формы ванночки при дуговой сварке. Сб.

"Новые проблемы сварочной техники".

Киев, 1964, с. 129, рис. 7.

2. Патент Франции В 1488981, кл. В 23 К, 1967.

3. Патент CftlA 9 3471675,êë.219-75, 1969.

4; Патент Франции У 1488981, кл. В 23 К, 1967.

816717

Фиг.2

Составитель Г. Квартальнова

Редактор Е.. Спиридонова Техред Ж.Кастелевич Корректор В Бутяга

Заказ 1115/16 Тираж 1148

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4