Устройство для дуговой сварки плавящимся электродом Советский патент 1977 года по МПК B23K9/00 

1

Изобретение относится к сварке плавящимся электродом с обеспечением подогрева выvleTa электрода от источника питания сварочной дуги и может быть использовано в различных областях машиностроения.

Известны устройства для подогрева плавящегося электрода перед введением его в сварочную ванну 1.

Эти устройства предусматривают, кроме источников иитания дуги, применение дополнительных устройств для подогрева присадочной проволоки, что усложняет коиструкцию.

Известно также устройство для дуговой сварки плавящимся электродом с предварительным его лодогревом, содержащее источник литания сварочного тока и подсоединенные к нему через сопротивление и токолодводы для подогрева электрода 2.

Недостатком этого устройства является повышенный расход энергии источника питания на подогрев электрода и сложная схема коммутации сварочной цепи.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение иадежности его работы и сокрашение электрозатрат на предварительный иодогрев вылета электрода.

Это достигается тем, что сопротивление подключено параллельно токопроводам, а расстояние между токопроводами о-пределено

S-R

где / - расстояние

соотношением / .между токопроводами (см), S-ллощадь лоперечного сечения электрода (см-), R - величина сопротивления (ом), р - удельное сопротивление материала электрода (ом-см).

На чертеже изображена схема зстройства для дуговой сварки илавяп:,имся электродом.

Оно содержит электрод 1, изделие 2, подающие ролики 3, источник 4 сварочного тока, верхний токопровод 5, нижний токопровод б, сопротивление 7 (щунт).

Один из полюсов источника 4 сварочного

тока подсоединен к изделию 2. Другой полюс подсоединяется к верхнему токопроводу 5 непосредственно и к нижнему токопроводу 6 через сопротивление 7.

Установка работает следующим образом.

Подающие ролики 3 подают электрод 1 к изделию 2 до тех лор, лока он не коснется его. После возбуждения дуги в ней будет протекать ток сварки, величина которого задается из сообрал еиий получения качественного

сварного соединения.

Ток сварки /ев при подходе к узлу А будет разветвляться. Одна часть его величиной /д (ток подогрева) пойдет к верхнему контакту 5, другая часть-величиной УШ (ток шунта) -

лойдет через шунт 7 на контакт.

3 При этом соблюдается равенство

св -п + -шВ узле Б будет происходить сложение токов /п и /1„.

Предварительный подогрев электродной нроволоки будет нронсходить на участке / (величина подогреваелшго вылета электрода) током величиной /ц.

Величина нодогрева может регу шроиаться как за счет изменения длины участка нодогрева электрода /, так и за счет регулирования величины тока нодогрева /„. Последнее осуществляется путем соответствуюп1,его регулирования величины сопротивления 7 (нпнта).

Так, при еоиротивлении шунта R Q ток иодогрева /п будет равен нулю, нри ,

и J СВ

Предварительный подогрев электрода позволяет повысить качество и производительность сварки, улучшить стабильность горепня дуги.

Преимущества сварки с предварительным подогревом электрода легко реализуются в предлагаемой установке, поскольку она позволяет без труда настраиваться на требуемую величину температуры нодогрева электрода. Следует особо подчеркнуть, что предварительный подогрев электрода в предлагаемой установке достпгается за счет сварочного тока (или его части), т. е. без дополнительной затраты энергии источника.

Поскольку величина температуры лодогрева электрода зависит и от длины / и от сопротивления шунта R, то наибольший эффект будет достигаться прп определенном соотноП1ении этих величин.

Количество тепла, выделяющегося в электроде на длине /, определяется законом Джоуля-Ленца

Q 0,24-/п-/ э

где Q - выделяющееся количество тепла, кал; R:, - сопротивлеиие электрода длиной /, ом; t - время протекания тока подогрева, еек. Сопротивление протеканию тока электрода

где р - удельное сопротивление,

S - площадь поперечного сечения электрода, см.

R-

Обозначив отношение

- {), учитывая,

что , а ( ,

II- скорость поi + -jVji

дачп электрода в см/сек, найдем количество тепла, выделяющегося в едипипе объема электрода за время /. Q

.

q - .

К

)

где l:--/-S - обтзем электрода, длипой / в см. Исследовав зависимость q S(l) на максимум (при заданной величине R), найдем, что наибольшее количеетво тенла, выделяюн;егоея в едннице электрода за время t, будет происходить при длине участка подогрева

S-R

I ,

см

Ф о р м у ,i а и 3 о б р е т е п и я

Устройство для дуговой сварки плавянхимся электродом с предварительно подогретым вылетом электрода, содержантее источник сварочного тока и иодсоединенпые к нему сонротивление и токопроводы для предварительного нодогрева вылета электрода, отлкчающееся тем, что, с пелью унрощени конструкции устройства, повыщения надежност 1 его работы и сокрапдения энергозатрат ня иредварительный иодогрев вылета электрода, сопротивление подключено параллельно токопроводам, а расстояние между токопроводами определено соотношением S-R

где / - длина подогреваемого вылета элек рода в ем;

S - ,плои1,адь поперечного сечепия электр1да, СМ-;

R - величина сопротивления в омах; () - удельное сопротивление материала электрода в ом -см.

Источники информации, нринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство Хз 395200, кл. В 23К 9/16, 1971.

2. Ющенко К. Л. и др. Скоростная газоэлектрическая сварка нержавеющей стали дополиительно подогреваемой проволокой.- «Автоматическая сварка, 1969, Л 1, с. 45.

Уи:

Б

Jc8