Горелка для дуговой сварки в защитных газах

 

(72) Авторы изобретения

Е.Н. Шнайдрук и И.И. Мазур (73) Заявитель

Изобретение относится к дуговой сварке, а более конкретно к горелкам для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов, и может быть применено в энергетичес- ком строительстве, в условиях монтаS жа и ремонта АЭС и ТЭС, а также различных отраслях машиностроения для сварки различных материалов.

Известна горелка для дуговой свар10 ки неплавящимся электродом, содержащая газотоковедущий корпус с держателем неплавящегося электрода и газовую линзу в виде набора сеток. Зажим неплавящегося электрода в такой го)S релке осуществляется при помощи стальной втулки, поднимающей электрод к корпусу С13.

Недостатком такой горелки является то, что в процессе работы образуются зазоры между газотоковедущим корпусом и электродом, через которые возможен подсос воздуха из атмосферы

Недостатком также является образованне кольцевого зазора за счет оплавления сеток, в результате чего образуется попадание турбулентных потоков защитного газа через этот кольцевой зазор в ламинарный поток в области горения дуги.

Известна горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов, содержащая корпус с установленным в нем цанговым узлом крепления неплавящегося электрода, сопло, укрепленное на корпусе через соосную электроду изоляционную втулку, а также трубчатый зкранирующий элемент, установленный соосно электроду. В горелке для повышения ламинарности истечения газового потока герметизируют продольный осевой канал от системы. подвода защитного газа. Для этого продольный осевой ка-, нал выполнен расширяющимся книзу, а экранирующий трубчатый элемент установлен в нижней. части этого канала и выполнен со сферической голов(54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ

ГАЗАХ

3 9198 кой, поверхность которой сопряжена с внутренней конической поверхностью нижней части продольного осевого канала (23.

Недостатками данной горелки являются сложность крепления трубчатого экранирующего элемента и изготовление элемента из жаропрочного материала с повышенными механическими свойствами. Кроме того, горелка 10 данной конструкции может работать при определенных расходах защитного газа, так как увеличение расхода защитного газа ведет к образованию турбулентного движения из-за увели- 15 чения скорости истечения до критичес кой скорости его перехода в турбулентное движение.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к . 20 изобретению является горелка для дуговой сварки в защитных газах неплавящимся электродом, содержащая корпус с расположенным в нем электрододержателем, экранирующий электрод трубчатый элемент и два элемента для обеспечения ламинарного истечения потока защитного газа, нижний из которых в направлении подачй защитного газа выполнен в виде сетки, а верх- Зв ний - в виде пакета сеток. Сопло укреплено на корпусе через соосную электроду изоляционную втулку. В горелке для крепления и герметизации трубчатого экранирующего элемента, 55 выполненного из хрупкого материала, и для защиты его от механических повреждений применяется асбестовая прокладка. В полости изоляционной втулки, выполненной с внутренней резь- 4о бой, установлена гайка с наружной резьбой и проточкой на ее торце для асбестовой прокладки, при этом трубчатый экранирующий элемент выполнен с воронкообразным концом, расположен- 45 ным в полости изоляционной втулки под асбестовой прокладкой 133.

Недостатками известной горелки является сложность крепления трубчатого экранирующего элемента и возможность образования в процессе работы кольцевого зазора в асбестовой прокладке при смене и зажиме неплавящегося электрода с диаметром, . отличающимся от номинального, о, 55 вследствие чего возможно попадание газе через этот кольцевой зазор отдельными неравномерными струями в

30 4 продольный осевой канал между электродом и экранирующим элементом, снижающими ламинарность истечения основного потока защитного газа.

Цель изобретения — упрощение конструкции горелки и повышение качества сварных соединений путем исключения попадания защитного газа в полость экранирующего электрод трубчатого элемента.

Цель достигается тем, что в горелке для дуговой сварки в защитных газах неплавящимся электродом, содержащей корпус с расположенным в нем электрододержателем, экранирующий электрод трубчатый элемент и два элеI мента для обеспечения ламинарного истечения потока защитного газа, нижний из которых в направлении подачи защитного гаэа выполнен в виде сетки, второй элемент для обеспечения ламинарного истечения потока защитного газа выполнен за одно целое с трубчатым элементом и в виде гайки с,отверстиями в дне для прохода защитного газа, а корпус выпонен с соосным трубчатому элементу кольцевым выступом, установленным в контакте с дном гайки.

На чертеже изображена .предлагаемая горелка, продольный разрез.

Горелка содержит корпус 1 с держателем 2 неплавящегося электрода 3 и фиксирующую гайку 4 с изоляционным покрытием 5 и фигурную латунную гайку 6 с отверстиями в дне, выполнен1 ную за одно целое с экранирующим трубчатым элементом 7. На гайке 6 выпол- нена наружная резьба, при помощи которой латунная гайка 6 крепится в корпусе 1. Конец экранирующего элемента выходит за поверхность сеток газовой линзы 8, прилегающих к корпусу гайки 6 и закрепленных соплом 9. В корпусе 1 горелки выполнен кольцевой выступ lÎ, к которому плотно прилегает гайка 6 и герметизирует экранирующий элемент 7. К .корпусу 1 прикрепляется газотокоподводящая трубка 11. Корпус -1 горелки и газотокоподводящая трубка 11 покрыты изоля.ционным материалом.

При подготовке к работе фиксирующая гайка 4 навинчивается на корпус 1 горелки и зажимает электрод 3 в держателе 2. В процессе сварки защитный газ, например аргон, через газоподводящий канал 12 попадает в

5 9198 камеру,13, где происходит снижение первоначальной скорости истечения газа. Затем газ через отверстие 14 в корпусе 1 попадает в камеру 15, где происходит изменение направления истечения и снижение скорости защитного газа. После чего газ через ряд концентричных отверстий гайки 6 попадает в камеру 16, где происходит дальнейшее снижение скорости исте- 10 чения за счет расширения и, проходя через отверстия газовой линзы 8, обеспечивается образование ламинар" ного потока газа. Трехступенчатое снижение скорости истечения в успо- 15 коительных камерах и .равномерное распределение исключают возможность перехода газа в турбулентное движение при. больших расходах защитного гаэа. Непосредственного поступления 20 турбулентных потоков защитного газа в зону горения дуги не происходит, так как латунная гайка плотно прилегает к кольцевому выступу 10 в кор- пусе. 25

Предлагаемая конструкция горелки обеспечивает по .сравнению с объектом Качественную заи1иту сварочной ванны при сварке труб из перлитных и аустенитных сталей при монтаже 30 и ремонте ТЭС и АЗС, позволяет расширить технологические возможности горелок,,уменьшить расход защитного газа в 1,5 раза. Многократное снижение скорости истечения защитного газа35 и полное устранение вредного воздействия турбулентных потоков газа вдоль наружной поверхности электрода обес- . печивает образование ламинарного потока в процессе работы при расходе 40 газа 2-20 л/мин, т.е. в достаточно

30 6 широком диапазоне, что дает возможность обеспечить достаточную газодинамическую жесткость потока при сварке на ветру или воздействии бокового сдувающего потока.

Формула изобретения

Горелка для дуговой сварки в защитных газах неплавящимся электродом, содержащая корпус с расположенным в нем электрододержателем, экранирующий электрод трубчатый элемент и два элемента для обеспечения ламинарного истечения потока защитного газа, нижний из которых в направлении подачи защитного газа выполнен в виде сетки, отличающаяся тем, что, с целью .упрощения конструкции горел- . ки и повышения качества сварных соединений путем исключения .попадания защитного газа в полость экранирующего электрод трубчатого элемента, второй элемент для обеспечения ламинарного истечения потока защитного газа выполнен за одно целое с трубчатым элементом и в виде гайки с отверстиями в дне для прохода защитного газа, а корпус выполнен с соосным трубчатому элементу кольцевым выступом, установленным в контакте с дном гайки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

М 202386, кл, В 23 К 9/16, 28.06.66.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 526469, кл. В 23 К 9/16, 08.08.72.

3, Авторское свидетельство СССР

У 592540, кл, В 23 К 9/16, 04.06.75 (прототип), 919830 АФпн

Составитель Г. Квартальнова

Редактор M. Дылын Техред И, Гайду .Корректор С. Щомак

Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2227/11

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