Горелка для магнитоуправляемой дуговой сварки Советский патент 1984 года по МПК B23K9/08 B23K9/16 

2. Горелка по п.1, отличаю- (3,5-4)d ,а зйэор между соплом и нерабощ а я с я тем,что наружньй диаметр спи- чим концом электрода равен (0,1-0.5)J, рали нерабочего конца электрода равен где с) - диаметр неплавящегося электрода,

1094688

1. ГОРЕЛКА ДЛЯ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ, содержащая сопло, внутри которого соосно ему установлен неплавящийся электрод, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции горелки, уменьшения ее габаритов и повышения качества сварных швов путем повьш1ения эффективности воздействия магнитного поля на зону дуги, нерабочий конец неплавящегося электрода навит по спирали.

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использоБа но дли дуговой сварки деталей в среде защитного газа неплавящимся электродом.

Известны способы сварки магнитоуправляемой дугойj при которых в качестве источника магнитного поля используются индукторы, соленоиды, магниты, расположенные вокруг электро да 1.

Известно устройство для магнитоуправляемой дуговой сварки н«штавящимся электродом в защитных газах, содержащее два неплавящихся электрода, установленных в сопле, на котором размещен соленоид, создающий управлякщее магнитное поле zj .

Недостатком известного устройства является то, что магнитное поле создается соленоидом, расположенным на сопле горелки, который увеличивает ее габариты и утяжеляет ее.

Известна горелка, содержащая мундштук подачи сварочной проволоки, сопло и устройство для магнитного воздействия на.дугу. Для; обеспечения направленного переноса капель электродного металла и уменьшения его разбрызгивания, устройство для магнитного воздействия на дугу выполне но в виде высокочастотного индуктора, устаньвленного с внутренней стороны сопла, причем торец индуктора выступает за торец мундштука з .

Недостатками этой горелки являются громоздкость, СЛОЖНОСТЬ; КОНСТ

рукции, обусловленная наличием индуктора в горелке и устройства для его крепления, линии подвода к индуктору, электрического тока. К тому же,размещение индуктора внутри горелки приводит к увеличению ее габаритов. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является горелка для магнитоуправляемой дуговой сварки.

содержащая сопло, внутри которого соосно ему установлен неплавящийся стержневой электрод. Горелка имеет магнитную систему управления с охватывающим электрод сменным ферромагнитным элементом, выполненным с разрезом, параллельным оси электрода. Ферромагнитный элемент представляет собой полый цилиндр, установленный с возможностью перемещения в направлении оси электрода и поворота относительно этой оси AJ.

Недостатками указанной горелки являются сложность и громоздкость из-за наличия в ее конструкции ферромагнитного элемента и,кроме того, относительно невысокая плотность магнитного поля в зоне дуги, а следовательно, недостаточно эффективное воздействие на дугу магнитного поля.

Цель изобретения - упрощение конструкции горелки, уменьшение ее габаритов и повьппение качества сварньге щвов путем повышения эффективности воздействия магнитного поля на зону дуги-.Поставленная цель достигается тем что в горелке для магнитоуправляемой дуговой сварки, содержащей сопло внутри которого соосно ему установле неплавящийся электрод, нерабочий конец неплавящегося электрода навит по спирали.

Наружный диаметр спирали нерабочего электрода равен (3,5-4) зазор между соплом и нерабочим концом электрода равен (0,1-0,5)d, гдеJ диаметр неплавящегося электрода.

На чертеже показана горелка, разрез.

Горелка .содержит неплавящийся электрод 1, закрепленный в эдектрододержателе 2. Электрод 1 установлен соосно соплу 3. Нерабочая часть элекрода 1 навита по спирали, наружный диаметр О которой равен (3,5-4)с) неплавящегося электрода 1, а зазор «С между соплом 3 и нерабочим концом неплавящегося электрода 1 равен (О,1-0,5)d неплавящегося электрода Внутри .сопла 3 установлена втулк 4 из неэлектропроводного материала. При прохождении сварочного тока через спиральную часть электрода 1 в его спиральной части создается мощное продольное магнитное поле, причем плотность магнитного потока этого поля велика, так как спиральная часть электрода 1 имеет сравнительно малый.диаметр (например, если диаметр проволоки, из которой изготовлен электрод 1, равен 2 мм, то наружный диаметр в его спирально части может равняться 7-8 мм). Такое магнитное поле, кроме стабилиза ции дуги, взаимодействует с металло сварочной ванны, интенсивно перемешивая его в жидком состоянии, и в момент кристаллизации способствуе уменьшению размеров кристаллов (зерен) , что повышает технологические свойства сварного щва. Такая (спиральная) конструкция электрода 1 позволяет максимально уменьшить габариты горелки для магн тоуправляемой дуговой сварки, так как размер спиральной части электрод является минимальньм для данного диаметра проволоки из которой изготовлен электрод 1. Для проволоки диаметром 2- мм (d 2 мм) диаметр спиральной части электрода 1 составит D (3,5-4)(3 7-8 мм. Зазор между соплом 3 и спиральной частью электрода 1 для электрода из проволоки 2 мм с диаметром в спиральной части равным 7-8 мм составит oi (0,1-0,5)t) 0,2-1 мм. I Общий диайетр горелки колеблется в пределах 10-11 мм, что позволяет расширить диапазон ее примене ния. Кроме того, малый размер зазо оС вынуждает поток защитного газа проходить по виткам электрода 1, вращаться вокруг оси горелки в направлении навивки спирали электрода 1 . Вращающийся поток запщтного газа при из сопла 3 в зону св ки резко расширяется за счет центро бежных сил, возникающих при вращеНИИ потока газа, что устраняет явление подсоса воздуха в зону сварки, которое имеет место при малых диаметрах сопел. Вращающийся поток защитного газа увеличивает размер зоны защиты.сварочной ванны. Кроме того, газ, омывая витки электрода 1, охлаждает их, а сам при этом подогревается за счет тепла, вьщеляемого в электроде. Подогретый защитный газ, как известно, сказьшает благоприятное воздействие на процесс сварки. И чем меньше будет зазоров тем, эффективнее будет закручиваться; поток защитного газа, а следовательно, будет повьш1аться качество защиты зоны сварки. Экспериментально установлено, что если of, находится в пределах (0,1-0,5) (J, скорость вращения столба газа изменяется незначительно. Если зазор ot(0,1-0,5)(3jTo вращение столба газа резко уменьшается, что приводит к нарушению ламинарности и появляется подсос воздуха. Зазор менее 0,1с1 технически трудно выдержать из-за неровностей витков спирали и переко.са спирали в целом. Поэтому соотношение d (0,1-0,5)(j является оптимальным. Соотношение D (3,5-4,0){J является оптимальным с точки зрения минимальных габаритов горелки и технологии изготовления спиральной части электрода. Изоляционная втулка 4 предотвра- . щает контакт токоведущего электрода 1 с соплом 3 при случайньпс механических ударах горелки. Это повьш1ает безопасность работы сварщика. Втулка 4 может крепиться в сопле 3 различными способами. Применение втулки 4 необходимо, если сопло 3 изготовлено из электропроводного материала, например стали. Если сопло 3 изготовлено из неэлектропроводного материала, то втулка 4 утрачивает свои функции и в сопло 3 не ус танавливается. Неэлектропроводным материалом, из которого можно изготовить сопло 3, является керамика, обладающая хорошими изоляционными и прочностными показателями. По сравнению с прототипом предлагаемая горелка обладает простотой конструкции за счет того, что для создания магнитного поля не используют посторонние устройства, простотой изготовления за счет уменьшения количества деталей, входящих в состав горелки,.причем эти детали весьма

S10946886

простые, небольшими габаритами, чтопродольного магнитного поля, снижаетпозволяет расширить диапазон исполь-ся трудоемкость изготовления горелки, зования горелки. При этом использо-повышается удобство ее обслуживания вание горелки позволяет повыситьи ремонта за счет простоты конструккачество защиты зоны сварки за счет 5ции, а также качество сварного соедивращения газового потока в горелкенения за счет взаимодействия провокруг ее центральной оси симметрии.дольного магнитного поля с выКроме того, снижается стоимость .сокой плотностью магнитного по горелки,так как не используются допол-тока с металлом сварочной ваннительные устройства дпя создания .