Горелка для дуговой сварки Советский патент 1989 года по МПК B23K9/16 

f6

М

/////.

f5

СП

о ел

vl

Изобретение относится к дуговой сварке плавящимся электродом и может быть использовано в сварочных головках при автоматической и полуавтоматической сварках в среде защитных газов.

Цель изобретения - снижение расхода защитного газа, повыщение качества сварного соединения и уменьшение разбрызгивания электродного металла.

На чертеже показана горелка, разрез.

Горелка содержит корпус 1 и токопод- вод 2. Сопло 3 закреплено на корпусе 1 болтами 4 через эластичную прокладку 5. Кольцевой выступ 6, выточенный в средней части цилиндра 7, жестко соединен с соплом 3, а через эластичную прокладку 5 - с корпусом 1. Кольцевой выступ 8 выполнен на торцовой поверхности цилиндра 7, обращенной к неподвижной возбуждающей катущке 9, наматываемой на центральный полюс электромагнита 10, закрепленного неподвижно в корпусе 1. Цилиндр 7 имеет осевое отверстие для размещения в нем токоподвода. В полости сопла 3 на конце токоподвода с помощью резьбрвого соединения закреплен токоподводящий мундщтук И. Токоподвод имеет центральный канал 12, по которому подается сварочная проволока и защитный газ. Для выхода газа в зону сварки в токоподводе 2 имеются радиальные каналы 13. Сверху к корпусу горелки крепится при помощи винтов 14 крыщка 15, имеющая цилиндрический выступ с резьбой, при помощи которого юна крепится к рукоятке 16.

Вибратор выполнен в виде цилиндра 7 из материала с малым внутренним трением, что позволяет максимально уменьшить затухание колебаний цилиндра и обеспечивает эффективную передачу акустических колеба- НИИ не только соплу 3 горелки, но и газовой среде. К материалам с малым внутренним трением относятся, например, латунь, алюминий и его сплавы.

Для излучающего цилиндра 7 необходимо выбирать определенное отношение его высо- ты к диаметру. Для того, чтобы затухание колебаний было незначительным, отношение высоты к диаметру не должно быть слищком мало. Если же оно велико, то излучается меньше энергии, так как диаметр по величине приближается к длине волны. Достаточно иметь это отношение в пределах 1,5-2,0.

Горелка работает следующим образом.

При включении сварочного тока и подачи защитного газа и сварочной проволоки, одновременна подается ток возбуждения на катущку 9, намотанную на сердечник электромагнита 10. При этом в закороченном витке, образованном кольцевым выступом 8, индуцируется ток и цилиндр 7 начинает вибрировать с большой колебательной ско- ростью, передавая газовой среде и сварочному соплу 3 через кольцевой выступ 6 акустические колебания значительной интенсивности. Колебания цилиндра 7 совершаются с ультразвуковой частотой, при которой амплитуда колебаний составляет несколько микрон. Эластичная прокладка 5 способствует снижению затухания колебаний вибратора и потере энергии колебаний, а также обеспечивает возможность колебаний сопла 3 от цилиндра 7. Катушка 9 и кольцевой выступ 8 охлаждаются выходящим из радиальных отверстий токоподвода 2 защитным газом. Колебания сопла 3, передаваемые цилиндром 7 через жестко связанный с соплом кольцевой выступ 6, отталкивают капли расплавленного металла от его поверхности, снижая степень забрызгивания сварочного сопла.

Помимо отталкивания брызг расплавленного металла от поверхности колеблющегося сопла в горелке акустические колебания, передаваемые излучающей поверхностью цилиндра газовой среде, способствуют измельчению капель электродного металла и их целенаправленному переносу в направлении сварочной ванны.

Конструкция сварочной горелки позволяет получать стабильные параметры акустического излучения независимо от расхода защитного газа. Отпадает необходимость настройки резонирующего устройства на оптимальную для газовой защиты частоту акустического излучения.

Акустические колебания способствуют измельчению капель электродного металла, тем самым снижая разбрызгивание расплавленного металла.

Кроме того, акустические колебания, передаваемые газовому потоку, способствуют его стабилизации, повыщают инерционную способность струи, тем самым значительно улучщая защиту сварочной ванны при пониженных расходах газа. Акустические колебания значительной интенсивности, возбуждаемые в потоке защитного газа, оказывают динамическое воздействие на сварочную ванну, способствуя измельчению и переориентации структуры металла сварного шва и повышению качества сварных соединений.

Предлагаемая горелка позволяет экономить защитный газ в 1,3-1,5 раза при улучшении качества сварного шва, повысить надежность и долговечность сварных конструкций по сравнению с известной. При этом, использование горелки позволяет снизить степень разбрызгивания электродного металла на 4%.

Формула изобретения

1. Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, содержащая корпус, сопло, токоподводящий мундщтук и вибратор, жестко соединенный с соплом, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода защитного газа, повышения качества сварного соединения и сни1505711

56

жения разбрызгивания электродного метал-сопло соединено с корпусом через эластичла, корпус снабжен неподвижной катушкойную прокладку, установленную на наиболее

электромагнита, вибратор выполнен в видеудаленной от рабочего торца сопла поверхцилиндра из материала с малым внутрен-ности кольцевого выступа, а вибратор устаним трением, и с осевым отверстием, коль-новлен внутри сопла,

цевым выступом на торцовой поверхности,

обращенной к катушке электромагнита, и2. Горелка по п. 1, оглычаюи/аяся тем, что

кольцевым выступом в средней части цилинд-цилиндр выполнен высотой, равной 1,5-2,0

ра, жестко соединенным с соплом, при этомего диаметра.

Изобретение относится к дуговой сварке плавящимся электродом и может быть использовано в сварочных головках при автоматической и полуавтоматической сварке в среде защитных газов. Цель изобретения - снижение расхода защитного газа, повышение качества сварного соединения и уменьшение разбрызгивания электродного металла. Горелка содержит корпус 1 с прикрепленным к нему через эластичную прокладку 5 соплом 3. Внутри сопла 3 установлен цилиндрический вибратор 7, выполненный из материала с малым внутренним трением и жестко закрепленный в сопле 3 кольцевым выступом 6. Электрический ток, подаваемый на катушку 9 сердечником 10, установленным внутри корпуса 1, индуцирует ток в кольцевом выступе 8 цилиндра 7. Цилиндр 7 начинает вибрировать, передавая газовой среде и соплу 3 акустические колебания с ультразвуковой частотой. Горелка позволяет получать стабильные параметры акустического излучения независимо от расхода защитного газа, способствует измельчению капель электродного металла и оказывает динамическое воздействие на сварочную ванну, измельчая и переориентируя структуру металла сварного шва. Горелка обеспечивает снижение расхода защитного газа в 1,3 - 1,5 раза. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.