Горелка для дуговой сварки в защитных газах Советский патент 1984 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к сварочному оборудованию, в частности к горелкам для сварки в среде защитных газов неплавящимся колеблющимся электродом в узкую разделку стыков больщих толщин или на поверхности с большим вылетом электрода.

Известна горелка, содержащая электрододержатель, установленный в центре корпуса, по периметру которого расположены отверстия для выхода защитного газа в сопло, закрепленное на корпусе. Горелка обеспечивает качественную защиту сварочной ванны при вылете электрода не более 15 мм (расход газа 15-20 л/мин) 1.

Недостатком такой горелки является то, что защита сварочной ванны осуществляется только при вылете электрода не более 15 мм.

Известна горелка для дуговой сварки в защитных газах, снабженная вогнутым отражателем, вогнутая поверхность которого обращена к концу электрода, а каналы для подачи защитного газа выполнены в виде изогнутых трубок, выходные отверстия которых обращены к вогнутой поверхности отражателя и снабжены защитными экранами, охватывающими каждую трубку со стороны рабочего торца горелки. Трубки выполнены сужающимися к выходному отверстию. При сварке горелкы вводят в зазор 2.

Недостатком такой горелки является затрудненное визуальное наблюдение за сварочным процессом, понижение качества защиты сварочной ванны при вь1ходе из разделки, а так как горелка вводится в зазор, она подвергается воздействию электрической дуги (возможны оплавления и забрызгивание отражателя li защитных экранов).

Известна горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус, токопроводящий элемент, стакан с газовой линзой, образующие успокоительную камеру для защитного газа и воронкообразное сопло, сужающееся к рабочему торцу 3.

Недостатком такой горелки является то, что струя защитного газа имеет малое поперечное сечение, повышенную плотность и не обеспечивает эффективную защиту при колебаниях вольфрамового электрода.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус, на котором установлена кольцевая накопительная камера, имеющая входной канал для защитного газа и соединенная с успокоительной камерой через коническую демпферную камеру 4.

Недостатком известной горелки является ее сложность из-за наличия трех камер для обеспечения эффективной газовой защиты, что увеличивает габариты горелки.

Цель изобретения - упрощение горелки и уменьщение ее габаритов.

Цель достигается тем, что в горелке для дуговой сварки в защитных газах, содержащей корпус с кольцевой накопительной камерой, имеющей входной канал для защитного газа и соединенной с успокоительной камерой, по периметру накопительной камеры выполнены выходные каналы для соединения ее с успокоительной камерой, суммарная площадь поперечных сечений которых составляет 0,7-0,8 площади по5 перечного сечения входного канала, а площадь поперечного сечения накопительной камеры составляет не менее 1,5 площади поперечного сечения ее входного клапана.

На фиг. i изображена предлагаемая го0 релка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимости зоны катодного распыления от площади поперечного сечения накопительной камеры; на фиг. 4 - график зависимости величины зоны катод5 ного распыления от соотнощения суммарной площади поперечных сечений выходных каналов, соединяющих накопительною камеру с успокоительной, и площади поперечного сечения входного канала.

Горелка содержит электрододержатель 1

0 который вместе с гайкой 2 крепится в корпусе 3, образуя с ним успокоительную каме-, ру 4. В корпусе 3 горелки имеется накопительная камера 5, соединенная с входным каналом 6 для подачи защитного газа. По периметру накопительной камеры 5 вы5 полнены выходные каналы 7, соединяющие накопительную камеру 5 с успокоительной камерой 4. Выходные каналы 7 обеспечивают равномерное поступление защитного газа из накопительной камеры 5 в успо„ коительную камеру 4. Успокоительная камера 4 сообщается с соплом 8 горелки. Суммарная площадь поперечных сечений каналов. 7 составляет 0,7-0,8 площади поперечного сечения входного канала б для подачи защитного газа. Площадь попереч5 ного сечения накопительной камеры 5 составляет не менее 1,5 площади поперечного сечения ее входного канала 6.

Горелка работает следующим образом. Перед началом работы горелку устанавливают на место сварки. Аргон через

канал 6 подают в накопительную камеру 5, в который газ равномерно распределяется по всему периметру, откуда через каналы 7 равномерно подается в успокоительную камеру 4.

5 Газ, проходя через , каналы 7 поступает в успокоительную камеру 4, при этом струя газа поворачивается на 180°, ударяясь о противоположную стенку камеры 4.

При этом струи газа распадаются, теряя свою скорость, а затем газ выдавливается вновь поступающей массой газа через сопло 8, образуя при этом устойчивый ламинарный поток, который обеспечивает надежную защиту сварочной ванны с вылетом электрода при сварке в узкую разделку до 50 мм, а на поверхности - до 30 мм. Соотношение площадей поперечных сечений каналов 7, входного канала 6 и накопительной камеры 5 определены экспериментально.

За критерий оценки качества защиты при проведении экспериментов принят диаметр зоны катодного распыления . е. - сплощность отпечатка, оставляемого катодным пятном сварочной дуги на поверхности изделия, который характеризует надежность газовой защиты. Чем больще размер зоны катодного распыления (сплощность отпечатка), тем эффективней газовая защиты.

Экспериментально установлено, что качество защиты сварочной ванны улучщается с увеличением соотношения -| (где Sj -

площадь поперечного сечения накопительной камеры, БЗ - площадь поперечного сечения входного канала). При значениях 1,5 имеет место наибольшая величина

DjKp- диаметра зоны катодного распыления, дальнейшее увеличение на качество защиты не влияет (фиг. 3).

Из графика (фиг. 4) следует, что наиболее качественная защита сварочной ванны обеспечивается при соотношениях суммарной площади поперечных сечений выходных каналов (83) и площади поперечного сечения входного канала (Sj) - 4 0,7-0,8.

Преимущества предлагаемой горелки,

по сравнению с базовым объектом - горелкой 1ГНА-315-220, состоят в том, что она обеспечивает качественную защиту при работе как неподвижным, так и колеблющимся электродом, дает возможность работы в глубокой разделке при хорошем визуальном наблюдении сварочного процесса и при работе на повехности в труднодоступных местах с больщим выступом электрода.

ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ, содержащая корпус с кольцевой накопительной камерой, имеющей входной канал для защитного газа и соединенной с успокоительной камерой., отличающаяся тем, что,с целью упрощения горелки и уменьщения ее габаритов, по периметру накопительной камеры выполнены выходные каналы для соединения ее с успокоительной камерой, суммарная площадь поперечных сечений которых составляет 0,7-0,8 площади поперечного сечения входного канала, а площадь поперечного сечения накопительной камеры составляет не менее 1,5 площади поперечного сечения ее входного канала. f

Фиг.2