Устройство для сварки в вакууме Советский патент 1993 года по МПК B23K9/167 

Изобретение относится к дуговой сварке и наплавку в вакууме металлов и сплавов с применением неплавящегося электрода (полого катода) и может найти применение в машиностроении, судостроении, энергетическом и химическом машиностроении.

Целью изобретения является обеспечение стабильности возбуждения дугового разряда с полого катода на изделие за счет упрощения устройства возбуждения и повышение надежности работы горелки за счет уменьшения тепловой нагрузки на формирователь.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит водоохлаждае- мый корпус 1, полый катод 2, электроизолированный формирователь 3 с корпусом в виде стакана с отверстием по форме свариваемого соединения, электролитический конденсатор 4, включенный между положительным полюсом источника питания (Uce) и формирователем 3. Позицией 5 обозначен столб сварочного дугового разряда, а позицией 6 обозначен анод-изделие.

Устройство работает следующим образом.

Через водоохлаждаемый корпус 1, полый катод 2, формирователь 3 и через отверстие в формирователе к аноду-изделию поступает плазмообразующий газ-аргон. После включения источника сварочного тока (Uce) между полым катодом 2 и анодом-изделием 6 устанавливается напряжение холостого хода (Ксв). Одним из известных способов возбуждают промежуточный разряд между полым катодом 2 и формировате- лем 3. Но так как формирователь электрически нейтральный, для возбуждения промежуточного разряда в электрическую цепь включен конденсатор 4, одним концом подсоединенный к формирователю 3, а другим - к положительному полюсу источника питания (Uce), причем емкость электролитического конденсатора должна быть в 10 раз больше емкости полый катод-формирователь. После возбуждения промежуточногоразряда полый катод2-формирователь 3 происходит заряд последовательной цепи, состоящей из емкости полый катод-формирователь и конденсатора 4, включенного между формирователем 3 и анодом-изделием 6. Емкость электролитического конденсатора 4 значительно больше емкости полый катод- формирователь, поэтому напряжение сварочного источника Uce оказывается приложенным между полым катодом 2 и формирователем 3 и создаются условия для

существования между ними промежуточного разряда и проводящего канала по цепи полый катод-формирователь-конденсатор- изделие. По этому каналу проходит электрический ток, который заряжает конденсатор. Увеличение заряда конденсатора сопровождается ростом напряжения между формирователем 3 и анодом-изделием б, Это напряжение обеспечивает вытягивание

электронов через канал формирователя 3, что приводит к возникновению сварочного дугового разряда 5 между полым катодом 2 и анодом-изделием 6. По мере увеличения заряда на конденсаторе 4 ток к формирователю 3 уменьшается и промежуточный разряд гаснет, в то время как сварочный дуговой разряд 5 увеличивается. Конденсатор 4 все время находится включенным в сварочной цепи.

Положительный эффект предлагаемого изобретения доказывается тем, что применение электролитического конденсатора взамен постоянного сопротивления и контактора: а) уменьшает габариты блока воз.буждения; б) упрощает эксплуатацию устройства, так как нет необходимости включать и выключать контактор, выдерживая интервал во времени, в течение которого произойдет вытягивание заряженных

частиц из полости формирователя в промежуток между формирователем и анодом-изделием; в) исключает привлечение оператора-сварщика к выдерживанию интервала времени при включении контактора; г) .обеспечивает стабильность возбуждения сварочного дугового разряда с полого катода на анод-изделие; д) повышает надежность работы горелки за счет уменьшения тепловой нагрузки на формирователь.

Формула изобретения Устройство для сварки в вакууме, содержащее источник питания и полый катод, раз- мещенный в электроизолированном

формирователе, причем канал полого катода смещен относительно отверстия формирователя, отличающееся тем, что, с целью обеспечения стабильности возбуждения дугового разряда с полого катода на

изделие путем упрощения устройства возбуждения и повышения надежности в работе путем уменьшения тепловой нагрузки на формирователь, оно снабжено электролитическим конденсатором, один конец которого подсоединен к формирователю, а другой к положительному полюсу источника питания, причем емкость конденсатора в 10 раз больше емкости полый катод - формирова тель.

Использование: в машиностроении для нагрева, сварки и наплавки металлов. Сущность изобретения: для обеспечения стабильности возбуждения дугового разряда с полого катода 2 на изделие 6 и уменьшения тепловой нагрузки на формирователь 3, устройство снабжено электролитическим конденсатором 4. Один конец подсоединен к формирователю 3, а другой - к положительному полюсу источника питания UCB, причем емкость электролитического конденсатора должна быть в 10 раз больше емкости полый катод-формирователь. 1 ил.