Горелка для дуговой сварки Советский патент 1987 года по МПК B23K9/16 

ри необходимости может быть легко заменена на новую.

Вольфрамовая вставка 8 вьтол1 ена в виде цилиндра, имеющего рабочи.й конец в виде усеченного конуса.Нерабочий конец вставки 8,, расположенный в полости 7 охлаждения, выполнен ЛОСКИМ. По одному из вариантов выполнения изобретения конец вставки 8 электрода 6, расположенный в полости 7 охлаждения, выполнен в виде конуса, что целесообразно при использовании вставок 8 небольших диаметров. Вольфрамовая вставка В утоплена внутрь электрода 6 на величину, равную 1,5- 2 ее диаметра. Вьшет (h) вольфрамовой вставки 8 из медного электрода 6 составляет 1,1-1,5 ее диаметра.

В полости 7 охлаждения медного электрода 6 концентрично ему и в непосредственной близости от вставки 8 установлена с зазором трубка 9.Внутренней поверхностью 10 сопла 5 и наружной поверхностью 11 медного электрода 6 образован кольцеобразньй канал 12 для формирования газового - потока, сообщающийся с каналом для подачи защитного газа корпуса 1.

Расположение нерабочего конца вольфрамовой вставки в полости охлаждения электрода обеспечивает непосредственное ее охлаждение проточной жидкостью. Это , позволяет значительно-увеличить отвод тепла от вольфрамовой вставки за счет исключения сопротивления тепловому потоку на границе раздели между медньм электродом и вольфрамовой вставкой

Увеличение теплоотвода от вольфрамовой вставки позволяет на 20-40% увеличить допустимое значение сварочного тока и, следовательно, увеличить производительность горелки в целом. Непосредственное охлаждение вольфрамовой вставки позволяет снизить возможность образования в сварном шве вольфрамовых включений.

При вылете вольфрамовой вставкиj меньшем 1,1 ее диаметра,.дуга при смене полярности начинает гореть неустойчиво из-за чрезмерного охлаждения активного торца. При выльете воль- фрамовой вставки, большем 1,5 ее днаметра, уменьшается градиент темпера- тур по длине вставки, что уменьшает допустимое значение сварочного тока,.

Доли тепла, отводимые от вставки за счет непосредственного смывания

0

5

Г)

5

0

5

Q

нерабочего конца водой и за счет теплоотвода через боковую поверхность в медь, зависят от высоты вольфрамовой вставки, заглубленной внутрь электрода. Чем меньше эта высота,тем больше, градиент температур по длине вставки и больше доля тепла, отводимого от рабочего торца вставки за счет непосредственного контакта вставки с охлаждающей оводой. При увеличении высоты заглубления встав- Р:И в медный электрод эффективность охлаждения рабочего торца снижается вследствие уменьшения температурного градиента по длине вставки а также вследствие того, что хороший контакт медного электрода с заглубленной частью вставки по всей ее боковой поверхности осуществить сложно (он имеет место в узкой кольцевой зоне зачеканкк вблизи торца электрода,, имеющей высоту около одного миллиметра) ,

В идеальном случае желательно„что бы эта величина приближалась к нулю, однако конструктивно такое решение невозможно.

Конструктивно величина заглубления вольфрамовой встаЕки в медный электрод должна быть не менее 1рЗ диамет- ра вставки, что необходимо для ее надежного и герметичного закрепления и уменьшения электросопротивления в контакте между электродом и вставкой,

Для регулировки свободного вылета вольфрамовой вставки с целью KOMneHi- сации ее укорочения вследствие возможной эрозии рабочего торца, величи ну заглубления ее в медный электрод можно увеличить до величины, равной двум диаметрам вставки. Дальнейшее увеличение заглубхгения приводит к к снижению эффективности охлаждения и стойкости вольфрамовой вставки.

Горелка для дух овой сварки непла- электродом в среде защитных

газов работает следующим образом.

1

В корпусе 1 по каналу 2 подается

охлаждаюшдя жидкость, например вода5 которая через охлаждаемую полость Д корпуса 1 и трубку 9 поступает к-кон цу вольфрамовой вставки В, расположенному в полости 7 медного электрода 6, а затем через зазор между трубкой 9 и электродом 6j полость 4 корпуса 1 и канал 3 корпуса выводится из горелки. Затем через каналы корпуса 1 в каналы 12 мезкду соплом 5 и электродом 6 подается защитный газ. Г орелк подносится к свариваемой детали, включается ток, возбуждается дуга и производится сварка.

Интенсивное охлаждение и ограничение вольфрамовой вставки по длине обеспечивают высокий градиент температур вдоль ее оси, обуславливают хорошее охлаждение рабочего конца вольфрамовой вставки, предотвращают образование на нем капель жидкого металла и .попадание их в сварочную ванну.

Максимально допустимое значение сварочного тока для предлагаемой горелки изменяется от 280 до 240 А при увеличении h от 3,3 до 4,5 мм (т.е. при отношении величины выпета к диаметру вольфрамовой вставки h/dg от 1,1 до 1,5).

При величине выпета h 3,3 мм (h/dj 1f1) интенсивное охлаждение вольфрамовой вставки приводит к переохлаждению вольфрама. При этом ухудшается возбуждение и стабильност горения дуги, так как плотность термоэмиссионного тока при уменьшении

температуры вольфрамового катода от 3500-4000 до снижается с 1000 до 50 А/см. При диаметре поперечного сечения дуги 2 мм ток в дуге соответственно уменьшается с 300 до 2 А, что недостаточно для поддержания дугового разряда. Зависимость критического тока от величины выпета электрода марки ВИ 30 пре;1ставлена в таблице.

15

20

25

Составитель Редактор Л.Зайцева Техред М.Моргентал

Заказ 1388

Тираж 895

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор Л.Пилипенко Подписное