Устройство для дуговой сварки в защитных газах неплавящимся электродом Советский патент 1993 года по МПК B23K9/167 

Изобретение относится к технологии и оборудованию для дуговой сварки в защитных газах неплавящимся электродом изделий из алюминиевых и титановых сплавов.

Цель изобретения - повышение качества сварных соединений из алюминиевых и титановых сплавов.

На чертеже представлена конструкция устройства, разрез.

Устройство содержит корпус 1, в котором размещен трубчатый элемент 2 из изоляционного материала. В корпусе 1 установлены два элемента 3 и 4, нижний из которых выполнен из металлической сетки. Элементы 3 и 4 обеспечивают ламинарное истечение потока защитноготаза. На рабочем торце корпуса 1 установлена диафрагма 5 с концентричными рядами каналов. Совместно с элементом 4 диафрагма 5 образует кольцевую успокоительную камеру 6. Каналы диафрагмы 5 выполнены с диаметрами, уменьшающимися от оси сопла к периферии, а объем успокоительной камеры равен 1,5-3,0 объема каналов в диафрагме

5;...-.

В корпусе 1 установлена по оси устройства втулка 7 из кварцевого стекла. Корпус 1 крепится на элементе 2 штифтами 8.

Заявленное устройство работает следующим образом.

Через корпус 1 устройства защитный газ поступает в элемент 2. По системе каналов часть защитного газа поступает внутрь втулки 7, а другая часть во внутренний объем корпуса 1. Часть потока защитного газа, поступившая во втулку 7, обеспечивает обдув электрода и его защиту от окисления и разрушения под действием паров свариваемого металла.

Газовый поток внутри корпуса 1 попадает на элемент 3, который нагревается под действием тепла дуги и нагретой втулки 7. Поток газа ламинаризируется. Примеси окислительных газов поглощаются нагретым материалом элемента 3.

Затем газовый поток через успокоительную камеру б поступает на диафрагму 5. Через каналы в диафрагме 5 защитный газ истекает, обеспечивая защиту расплавленного металла сварочной ванны. За счет большой скорости истечения газа из периферийных каналов диафрагмы и его подачи под углом 45 обеспечивается надежное оттеснение воздуха из зоны сварки.

Заявленное устройство было опробовано при сварке патрубков из сплава 1419.

Сопло было установлено на горелке РГА- 150. Внутренняя - втулка сопла имела диаметр 8 мм при толщине стенки 1 мм. Диаметр корпуса сопла составлял 32 мм.

Газовая линза сопла была выполнена из титанового сплава ОТ4. В диафрагме по оси сопла выполнены каналы диаметром 2,2 мм с уменьшением их диаметра к периферии сопла до 0,8 мм. Объем успокоительной камеры превышал объем каналов в диафрагме сопла в 2,3 раза.

Диаметр свариваемых патрубков составлял 85 мм при толщине стенки 1,0-1,5 мм. Сварку патрубков осуществляли от источника питания ИСВУ-315 с применением .сварочного трактора АДСВ-6, В сварочную горелку подавали защитную газовую смесь, содержащую 15% аргона и 75% гелия с расходом смеси 28-29 л/ мин.

Обоснование выбора объема успокоительной камеры 6 для решения поставленной задачи поясняется табл.1.

Для сравнения была выполнена сварка патрубков с применением горелки РГА-150,

оснащенной коническим соплом диаметром 20 мм. Данные по механическим свойствам и качеству сварных соединений приведены в табл.2.. . .

Таким образом, использование заявленного устройства позволяет сократить вероятность появления дефектов и повысить качество сварных соединений алюминиевых и титановых сплавов.

Формула изобретения

Устройство для дуговой сварки в защитных газах неплавящимся электродом, содержащее сопло с расположенными в нем трубчатым элементом для экранирования неплавящегося электрода и двумя элементами для обеспечения ламинарного истечения потока защитного газа, нижний из. которых в направлении истечения защитного газа выполнен в виде сетки, отличающееся тем, что, с целью повышения

качества сварных соединений из алюминиевых и титановых сплавов, оно снабжено размещенной на рабочем торце сопла диафрагмой, выполненной с концентричными рядами каналов и образующей совместно с

нижней в направлении истечения защитного газа сеткой кольцевую успокоительную камеру, при этом каналы диафрагмы выполнены с диаметрами, уменьшающимися в направлении от оси сопла к периферии, а

объем успокоительной камеры равен 1,5- 3,0 объема каналов в диафрагме.

Т а б л и ц а 1

Использование: сварка алюминиевых и титановых сплавов. Сущность изобретения: 2 горелка для сварки в защитных газах содержит сопло 1, в котором расположен экранирующий трубчатый элемент 6, и два элемента 2 и 3 для обеспечения ламинарного истечения потока защитного газа. Элемент 3 выполнен в виде сетки. На рабочем торце сопла 1 расположена диафрагма 5. выполненная с концентричными рядами каналов. Каналы диафрагмы 5 выполнены с диаметрами, уменьшающимися в направлении от оси сопла к периферии. Диафрагма 5 и элемент 3 образуют кольцевую успокоительную камеру, объем которой равен 1,5- 3,0 объема каналов в диафрагме. 1 ил. 2 табл.

Т а б л и ц а 2