Горелка для сварки магнитоуправляемой дугой Советский патент 1983 года по МПК B23K9/08 

Изобретение относится к сварке дугой, управляемой магнитным полем и может быть использовано при сварке в затесненных условиях, например при сварке судовых трубопроводов в монтажных условиях. Известно .устройство для сварки магнитоуправляемой дугой, содержащее горелку, электромагнит с тремя параллельными магнитопроводами, параллельными оси горепки, и расположенными на них обмотками ij . Недостатком такого устройства является необходимость вынесения катушек и части магнитопровода за пределы сварочной горелки, что создает значительные затруднения при создании компактных сварочных горелок. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является горелка ,для сварки магнитоуправляемой дугой, содержащая корпус, установленный в нем электромагнит с катушкой и П-образным магнитопроводом и электрод одержат ель, расположенный между параллельными полюсными наконечника ми магнитопровода. Катушка, электромагнита расположена На перекладке Л-образного магнитопровода. Горелка имеет систему разворота электромагнита 2 . Недостатком известной горелки яв ляются большие габариты устройства, не позволяющие его использовать при сварке в затесненных условиях. В устройстве магнитопровод выполнен р резным с секторами и выступами, что приводит к потерям и уменьшению КПД магнитного потока между полюсными наконечниками. Для компенсации этих потерь необходимо увеличивать разме ры катушки для компенсации этих потерь. Цель изобретения - уменьшение габаритов устройства и обеспечение сварки в затесненных условиях. Поставленная цель достигается тем что в горелке для сварки магнитоуправляемой дугой, содержащий корпус, установленный в нем электромагнит с катушкой и П-образным магнитопрово дом с полюсными наконечниками и электрододержатель, расположенный между параллельными сердечниками маг нитопровода, ось катушки расположена параллельно сердечникам магнитопроt3а электрододержатель и один из параллельных сердечников расположены внутри катушки. Параллельные сердечники выполнены по форме электромагнитной катушки и имеют ширину, уменьшающуюся в направлении от перекладины П-образного магнитопровода к его полюсным наконечникам. На фиг.1 изображена горелка, общий вид,разрез;на фиг.2-сечение А-А на фиг.1;на фиг.З конструкция магнито- провода; на фиг. - вид полюсных наконечников. Горелка для сварки магнитоуправляемой дугой содержит корпус 1, в котором закреплен электрододержатель 2 с электродом 3. Внутри корпуса 1 размещен электромагнит, состоящий из катушки k и П-образного магнитопровода, имеющего перекладину 5 и два параллельных сердечника 6 и 7 с полюсными наконечниками 8, направленными в сторону электрода 3. Оптимальным является симметричное расположе ние электрода 3 относительно полюсных наконечников 8, Электрод 3 и сердечник 6 расположены внутри катушки , а сердечник 7 расположен с внешней стороны катушки . Сердечники 6 и 7 имеют форму, соответствующую форме катушки 4. Ширина сердечников 6 и 7 уменьшается в направлении от перекладины 5 П-образного магнитопровода к полюсным наконечникам 8. Катушка t и / П-образный магнитопровод закрыты защитным кожухом 9, предохраняю1цим горелку от брызг жидкого металла. Размещение внутри катушки бокового сердечника 6 и электрода 3 исключает необходимость охвата катушкой j только сердечники 6, снижает турбулентность потоков защитного газа. Размещение сердечников 6 и 7 с внутренней и внешней стороны катушки с одной стороны обеспечивает создание между полюсными наконечниками 8 поперечного по отношению к электроду 3 магнитного поля, а с другой - в совокупности с прилеганием сердечников 6 и 7 к ее поверхости обуславливает эффект 1вную переачу магнитного потока, создаваемоо катушкой на оба сердечника 6 и , что улучшает рабочие характерисики электромагнита и, в конечном тоге, позволяет уменьшить его размеры. Максимальная ширина сердечников 6 и 7 в верхней части катушки уменьшает магнитное сопротивление этой части маг нитопровода и способствует эффективной передаче магнитного потока, созданного катушкой tjHa него. Относительно короткая длина магнитопро:вода, сердечники 6 и 7 которого разМещены .в пределах корпуса 1 устройства и Не имеют между собой соедине ний или зазоров, дополнительно умень шает его магнитное сопротивление, Минимальная ширина: сердечников 6 и у полюсных наконечников 8 позволяет увеличить расстояние между ними и тем самым снизить потери на потоки рассеяния, увеличивая полезный поток между полюсными наконечниками 8. Уменьшение магнитного сопротивления магнигопровода и потоков рассеяния позволяет уменьшить магнитодвижущую силу катушки t, что даёт возможность уменьшить активное сечение ее провод ников и ее размеры. Устройство работает следующим образом. При возбуждении сварочной дуги в катушку электромагнита подают импульсы постоянного тока.. Протекание тока а катушке k создает магнитный поток в сердечниках 6 и 7 и перекладине 5магнитопрбвода, который замыкается между полюсными наконечника ми 8, находящимися в зоне дуги,и является поперечным по отношению к электроду 3 и дуге. Взаимодействие этого магнитного поля с потоком сварочной ДУГИ вызывает ее отклонение от оси электрода 3, Отклонение проис

А-А ХОДИТ под действием электродинамической силы, перпендикулярной плоскости, в которой лежат векторы тока и магнитного поля. Питание катушки Ц разнополярными импульсами тока обуславливает колебания дуги в противоположные cTopoHbi. Амплитуда колебаний дуги регулируется измененк|ем величины тока, питающего катушку-А электромагнита, а частота колебаний - изменением частоты следования Импульсов тока,. Конструкция предлагаемой, горелки позволяет использовать его.в головках типа ГНС, АТОС и ряде других трубосварочных головок, применяемых на мои- таже. Это дает возможность вести сварку в монтажных условиях с приме нением поперечных колебаний дуги, что исключает подрезы и прожоги сварных швов и улучшает их технологические свойства. По сравнению с базовым o6bej CpM трубосварочным автоматом АТОС- 2-б5 применение предлагаемой горелки дает возможность в затесненных условиях, воздействуя поперечным магнитным полем на сварочную дугу, отклонять ее как вдоль, так и поперек шва и за счет этого управлять процессом формирования швов, улучшать их качество и технологические свойства, производить сварку тонкостенных изделий ,ина повышенных скоростях. Устройство может применяться при дуговой сварке плавящимся и неправящимся электродом, в среде защитных газов или под флюсом.

фиг. 2

Cpus.

1. ГОРЕЛКА ДЛЯ СВАРКИ МАГНИ .ТОУПРАВЛЯЕМОЙ ДУГОЙ, содержащая корпус, установленный в нем электромагнит с катушкой и П-образным магни топроводом с полюсными наконечниками и электрододержатель, расположенный между параллельными сердечниками магнитопровода, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства и обеспечения сварки в затесненных условиях, ось катушки расположена параллельно сердечникам магнитопровода, а электрододержатель и один из параллельных сердечников расположены внутри катушки. 2. Горелка по п. 1 , о т л и ч а ющ а я с я тем, что параллельные сердечники выполнены по форме электромагнитной катушки и имеют ширину, уменьшающуюся в направлении от перекладины П-образного магнитопровода к его полюсным наконечникам.