Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов Советский патент 1983 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано дл автоматической и полуавтоматической сварки в среде защитных газов плавящимся электродом, Известна горелка, содержащая сопло, токоподвод, токоподводящий наконечник, канал для подачи защитного газа и механизм колебания сварочной проволоки. Это устройство содержит соленоид, источник питания соленоид и магнитопровод l . Известное устройство имеет сложну конструкцию, большие габариты, а та же низкую устойчивость колебаний. Сложность конструкции горелки связана с применением дополнительного источника питания, а низкая устойчивость колебаний обусловлена возможностью воздействия посторонних магни ных полей и ферромагнитных масс на колебания сварочной дуги. Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов горелки, повышение устойчивости колебаний сварочной проволоки. Поставленная цель достигается тем, что в горелке для дуговой сварки в среде защитных газов, содержащей сопло и расположенные в нем токоподвод,.токоподводящий наконечник канал подачи защитного газа и механизм колебания сварочной проволоки, механизм колебания сварочной проволоки выполнен в виде металлической гибкой пластины, жестко закрепленной одним концом через изолятор на внутренней стенке сопла и установленной соосно каналу для подачи газа, а токоподводящий наконечник снабжен гибким токоподводом и расположен на пластине на расстояний, равном 1/3 длины пластины от незакрепленного конца, при этом канал для подачи защитного газа снабжен щелью. Защитный газ, подающийся под обыч ным для данного вида сварки давлением, проходя через щель, которой оканчивается канал для подачи защитного газа, приобретает сверхзвуковую скорость. Колебания сварочной проволоки достигаются за счет резонансных колебаний упругой пластины от струизащитного газа, вытекающего со сверхзвуковой скоростью. Упругая пластина имеет клиновидную заточку. Струя газа, попадая на пре пятствие клиновидной формы, срывается и образует вихри, следующие один за другим. Для того, чтобы струя згшштного газа попадала непосредственно на препятствие клиновидной формы, канал для подачи защитного газа и резонатор располагают в сопле соосно. Размер пластины резонатора выбирают так, чтобы ее резонансная частота совпадала с частотой следования вихрей, пластина возбуждается поверхностными волнами струи газа, выходящей из сопла, и образуются вдоль потока газа поверхностные волны. Если суммарный набег фаз волны при распространении вдоль потока туда и обратно равен числу, кратному 2, то образуется стоячая волна. Частота колебаний резонатора рассчитывается по формуле J - (1 где ф - универсальный коэффициент} V - скорость струи защитного газа в зоне пластины b - ширина щели канала для подачи защитного газа; h - расстояние от щели до клиновидного торца резонатора. При совпадении собственных частот струи газа и пластины в системе возникает резонанс. Пластина резонатора начинает колебаться со значительной амплитудой. С целью уменьшения потерь энергии резонатора tOKOподводящий наконечник жестко соединен с резонатором, а основной токоподвод выполнен в виде гибкой шины. Расположение токоподводящего наконечника на расстоянии, равном 1/3 длины резонатора от его клиновидного торца, установлено экспериментально (с целью получения максимальной амплитуды колебаний резонатора) при любой скорости истечения защитного газа. Изменять амплитуду колебаний резонатора можно за счет изменения жесткости пластины резонатора. На фиг. 1 представлена горелка, общий ВИД} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Горелка содержит сопло 1, жестко соединенную с ним через изолятор 2 металлическую плоскую пластину 3, имеющую клиновидную заточку, соосно которому расположен канал 4 для подачи защитного газа, заканчивающийся щелью 5, токоподводящий наконечник 6 жестко соединен с пластиной 3 и расположен на расстоянии, равном 1/3 длины пластины 3 от незакрепленного конца, гибкий токоподвод 7 подсоединен к токоподводящему наконечнику б. Горелка работает следующим образом. В канал 4 для подачи газа подается защитный газ, который, проходя через щель 5,ускоряется и приобретает сверхзвуковую скорость. Выходя из. щели 5, газ встречает препятствие необтекаемой формы в виде торца резонатора, имеющего клиновидную заточку, срывается и образует вихри, следукадие друг за другом. Пластина 3 возбуждается поверхностными волнами струи газа и образует вдоль потока газа поверхностные волны. При совпадении собственных колебаний струи газа и пластины возникает резонанс, приводящий к резкому увеличению амплитуды колебаний пластины 3, а следовательно, и сварочной проволоки. Появление резонанса сопровождается характерным звуком более высокого тона. При появлении резонанса осуществляется процесс сварки.

Таким образом, защитный газ помимо основной своей функции защиты сварочной ванны выполняет функцию возбуждения колебаний сварочной проволоки.

Пример. Испытание проводят при частоте колебаний сварочной проволоки, определяемой по формуле

).

W - универсальный коэффициент,

1,4472 м/с;

V - скорость струизащитного газа в зоне пластины, 400 М/С}

- ширина щели канала для полачи защитного газа, 1 мм, расстояние от щели до клиновидного торца резонатора, 2 мм. .

Откуда частота колебаний сварочной проволоки 1.447,2 Гц.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с известными горелками позволяет повысить производительность труда. Конструкция проста в изготовлении и имеет меньшие габариты.

ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ, содержащая сопло и расположенные в нем токо- . подвод, токоподводящий наконечник. 3mit /mn/v tat канал для подачи защитного газа и механизм колебания сварочной проволоки, отличающаяся тем что, с целью упрощения конструкции горелки, уменьшения ее габаритов и повышения устойчивости колебаний, механизм колебания сварочной проволоки выполнен в виде металлической гибкой пластины, жестко закрепленной .одним концом через изолятор на внутренней стенке сопла и установленной соосно каналу для подачи газа, а токоподводящий наконечник снабжен гибким токоподводом и расположен на пластине на расстоянии, равном 1/3 длвш пластины от незакрепленного конца, Q при этом канал для подачи защитного 9 газа снабжен щелью. СП со ;0 4Й1в