Устройство для сварки неплавящимися электродом в вакууме Советский патент 1978 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к сварке, а именно к конструкциям горелок с полым катодом для сварки, наплавки, пайки и термообработки.

Известны горелки, содержащие корпус и полый катод, в которых разряд с полым катодом возбуждается коротким замыканием катода на деталь ll, или при помощи разогрева катода протекающим по нему током 2J.

В этих горелках при возбуждении разряда с полым катодом возникают деформации электродов, снижается ресурс работы электродов.

Известны горелки, в которых разряд с полым катодом возбуждают при помощн высокочастотного разряда электродом и деталью с дополнительной подачей плазмообрязующего газа в момент возбуждения Ъ или при помощи высокочастотного разряда между полым катодом и дополнительным электродом, расположенным внутри полого катода 41, В этих горелках при возбуждении разряда с попым катодом Велика вероятность возникнсеения

вакуумной дуги в парах юталла (материала катода), дсятолнительного электрода и горелкн, а также необходим источник напряжения высокой частоты, при работе которого появляются радиопомехи.

Указанные недостатки устранены в усГройстве с дсшопннтельным накальным элементом, выполненным в виде спирали.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является устройство для сварки неплавяпшмся электродом в вакууме, содержащее водоохлаждаемый корпус, в котором установлен полый катод, вьшолненный в виде многослойной трубки из фольги т тсялавкого металла. Снаружи катода укреплен спиралЬный накальный элемент из тутсятлавкой проволоЕИ, который может быть подсоединен к источнику питания дуги 5.

В этом уот-ройстзэ воабуждение дугового разряда Г;рС1 сходит пут-ем разогрева спирального элемента, причем 2-3 витка спирали выступают за торец катода и по-

етены , непосредственно в потоке газа, ыходящего 43 полого катода.

Однако в такс устройстве прикосновеие спирали к изделию приводит к выходу ее из строя; затруднена сварка в труд- 5 нодоступных местах; замена полого катсда одного диаметра ча другой влечет измеение размеров накального элемента, что начительно затрудняет обслуживание или мену одного из них.10

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и улучшение усовий его эксплуатации путем облегчения замены полого катода и накального элемента.15

Это достигается тем, чтов водоохлаждаемом корпусе устройства, для сварки неплавящимся электродом в вакууме над полым катодом выпотшена полость, а накальный алемен размешен в упомянутой по- 20

лосги.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого устройства.

Полый катод 1 закреплен в водоохлаждаемом корпусе 2. Накапы Ый элемент 25 3 расположен внутри корпуса 2 горелки над полым, катодом 1 в попосога 4, являющейся ионизационной камерой. Один конец накального элемента 3 закреплен в корпусе 2, а другой через изолятор 5 выве- 30 ден из него для подсоединения-к источнику сварочного тока. Напряжение на накальный элемент 3 подается при помощи ксштактора 6, Позицией 7 обозначено изделие, а позицией 8 - канал для подачи 35 плазмообразующего газа.

Устройство работает следующим образом.

Через канал о в ионизационную камеру 4 поступает плазморбразующий газ.

На катод 1 н анод - изделие 7 - подается напряжение от источника питания дуги. Пра помощи контактора 6 в сварочную цепь включается накальный элемент 3, 5 который после нагрева до термоэмиссии отключается контактором 6. Плазмообразуюшнй газ, поступая в ишшзадионную камеру 4, ионизвруется и попадает в полость катода 1 и промежуток между по- 50 лым катодс я 1 и анодом-изделием 7. После отключения накального элемента возбуждается разряд между катодом 1 .и изделием 7.

В устройбтве накальный элемент находится в корпусе горелки выше катода и поэтому не ограничивает длину дугового : промежутка, позволяя вести сварку в труднодоступных местах, в отличие от известнЫ горелки.

Кроме того, накальный элемент и като заменяются независимо, поэтому снижается расход , дорогостоящих материале накального элемента и катода.

Такое расположение накального элемента устраняет разрушающее воздействи паров и капель сварочной ванны, а также потоки плазмы выходящего из катода на накальный элемент 3. Это значительно увеличивает время работы устройства без замены накального элемента и повышает надежность работы устройства.

Высокая надежность работы устройств позволяет увеличить количество одновременно загружаемых изделий в вакуумную камеру, повысить производительность, сократить себестоимость годового вьшуска изделий до 34 тыс. руб. введением в производство 2-х установок стоимостью 40 тыс. руб. каждая. Срок окупаемости составляет 2,8 года.

Формула изобретения

Устройство для сварки иеплавящимся электродом в вакууме, содержащее вод« охлаждаемый корпус, в котором устансжяен полый катод, а также накальный элемент, подсоединенньШ к источнику питания дуги, отличающееся тем, что, с целью повышения надежнос-га работы устройства и улучшения условий его эксплуатации путем облегчения замены полога катода и накального элемента, в корпусе над полым катодом выполнена полость, а накальный элемент размещен в упомянутой полости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Шиланов Н. В, и др. Некоторые особенности процесса дуговой сварки полым катодом в вакууме, Сварочное производство , 1973, № 9, с. i8.

2.Попов Ю. В. и др. Возбуждение дугового разряда с полым катодом и способы управления разрядом, Известия ВУЗов Машиностроение, 1972, № 1О, с. 188.

3.Бютотин В. С. и др. Исследование некоторых технологических свойств вакуумной дуги с полым неплавящимся электродом. Сварочное производство , 1974, № 10, с. 2.

4.Авторское свидетельство СССР № 551136, В 23 К 9/16, 1975.

5.Авторское свидетельство СССР № 335О57, В 23 К 9/16, 197О.