Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов Советский патент 1979 года по МПК B23K9/16 

сивно сублимирует и перемешивается с атмосферным воздухом в зоне сварки, что приводит к турбулизации потока газа и ухудшению газовой защиты расплавленного металла,

Баллон с углекислым газом должен находиться от источника тепла с открытым огнем {электрическая дуга) на расстоянии не менее 5 м. Отсутствие экономизатора газа, установленного на горелке, создает неудобства в работе электросварщика и приводит к значительным потерям сжиженного СОг в момент обрыва дуги, особенно при сварке швов малой протяженности, так как в рассматриваемом изобретении прекращение подачи газа к зоне сварки осуществляется перекрытием запорного вентиля баллона.

Отверстия для выхода защитного газа ИЗ сопла расположены параллельно оси горелки, что сокращает их непрерывную работоспособность в результате забрызгивания каплями расплавленного электродного металла.

Наиболее близкой ио технической сущности и достигаемому результату к известному изобретению является горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, содержащая токоподводящий мундштук с каналом для направления плавящегося электрода и установленными на нем контактным наконечником и соплом. Внутри сопла горелки установлено дополнительное кольцеобразное сопло, окружающее токоподводящий мундштук. Сопло представляет собой камеру для подогрева и газификации сжиженного СО, соединенную с формирующим каналом сопла и дросселем, выполненным в виде капилляров, отверстия которых выведены в паз, соприкасающийся со стенкой мундштука. Конструкция горелки обеспечивает повышение термической стойкости горелки без дополнительной системы охлаждения. Однако сварка с применением такой горелки сопровождается повышенным расходом защитного газаСЗ.

Цель изобретения - сокращение потерь защитного газа.

Это достигается тем, что в камере для подогрева и газификации сжиженного СОа гореЛки, содержащей токоподводящий мундштук .с каналом для направления плавящегося электрода и установленными на нём контактным наконечником и соплом, а также камеру для подогрева и газификации сжиженного COj, соединенную с формирующим каналом сопла и дросселем, выполненным в виде капилляра, установлена уплоанительная шайба, камера, выполнена в виде полости в контактном наконечнике, концентричной каналу для правления плавящегося электрода, при этом выходное отверстие капилляра расположено на торце мундштука, а контактный наконечник жестко связан с соплом, установленным с возможностью продольного перемещения относительно мувдщтука.

На фиг. I изображена предлагаемая горелка, общий вид; на фиг 2 - сечение горелки по А - А фиг. 1.

Горелка содержит токоподводящий мундштук 1 с каналом для направления плавящегося электрода и установленными на нем контактным наконечником 2, состоящим из внутренней цилиндрической втулки 3 и наружного конусообразного элемента 4, и соплом 5. Сопло 5 жестко связано с контактным наконечником 2, в котором выполнена полость 6, представляющая собой камеру для подогрева и газификации сжиженного СОг. Полость 6 отверстиями 7 сообщается с формирующим каналом сопла 5, а через дроссель .8, выполненный в виде капиллярной трубки, выходное отверстие которой расположено на торце токоподводящего мундштука 1, сообщается с емкостью высокого давления для защитного газа, например сжиженного COj, через патрубок 9 и шланг высокого давления 10. Для прекращения подачи газа в горелку во внутренней полости кйнтактного наконечника 2 установлена уплотнительная шайба 11 из фторопл та или отожженной медной фольги. В дополнение сопло 5, токоподводящий мундштук I и патрубок 9 тщательно теплоизолированы снаружи покрытием 12, например двуокисью циркония или окисью алюмийия. Втулка 2, элемент 3 и мундщтук 1 изготовлены из меди или сплавов с высокой электропроводностью.

В процессе работы (сварки) защитный газ из баллона под давлением поступает в горелку по шлангу 10 и патрубку 9. Проходя через дроссель 8, сжиженный газ подвергается газификации, редуцированию и частичному подогреву во внутренней полости 6, затем проходит через отверстия 7, равномерно распределяется внутри сопла 5, где окончательно подогревается и выходит из него в виде газозащитного потока. Для прекращения подачи газа достаточно повернуть сопло 5 по часовой стрелке на одни-два оборота; при этом сопло 5, жестко связанное с контактным наконечником 2 и установленное с помощью резьбы на токоподводящем мунштуке 1, переместится на один, шага резьбы в правую сторону, уплотнительная шайба П прижмется к торцу мундштука 1 и перекроет калиброванное отверстие дросселя 8. Чтобы возобновить подачу газа к горелке, необходимо повернуть указанное сопло по резьбе в противоположную сторону. Таким образом, в предлагаемом устройстве сопло сварочной горелки вместе с подвижным токоподводом выполняет функции запорного малогабаритного и простого по конструкции вентиля.

Для того, чтобы уменьшить забрызгивание горелки и исключить замыкание сопла на изделие, внутренняя поверхность сопла сварочной горелки изолирована от токогТодвода слоем термостойкого покрытия, например двуокиси циркония, окиси алюминия или высокотемпературной эмали ЭВ-300.

Предлагаемая горелка обеспечивает наиболее полное использование сжиженного углекислого газа для охлаждения нагревающихся частей горелки (эффект охлаждения складывается из процессов газификации сжиженного СО, дросселирования и подогрева газа).

Раииональное расположение дросселя горелки в кольцевой полости наконечника, максимально приближенного к зоне горения дуги без ухудшения газовой защиты, позволяет сократить потери сжиженного СО за счет использования уплотнительнрй прокладки, установленной в сварочной горелке.

Снижение забрызгивания горелки, охлаждаемой сжиженным СОг, позволяет в 3-4 раза сократить время на зачистку горелки от брызг без нарушения стабильности подачи защитного газа в зону горения. Простота конструкции запорного вентиля и сварочной горелки уменьшает габариты и вес ее.

Для обеспечения стабильности горения дуги в зону сварки COs поступает в подогретом виде после дросселирования и не переохлаждает сварочную ванну.

Расход сжиженного СОг, приведенного к газовой фазе, в оптимальных пределах (900-1100 л/ч) регулируется дросселем с калиброванным отверстием диаметром 0,19- 0,20 мм, благодаря чему отпадает надобность в дефицитных газовых приборах (редукторах и ротаметрах).

5

Формула изобретения

Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, содер -- жащая токоподводящий мундштук с каналом для направления плавящегося электро да и установленными на нем контактным наконечником и соплом, а также Камеру для подогрева и газификации сжиженного COj, соединенную с формирующим каналом сопла и дросселем, выполненным в виде капилляра, отличающаяся тем, что, с целью сокращения потерь защитного газа, в камере для подогрева и газификации сжиженного СО установлена уплотиительная шайба, упомянутая камера выполнена в виде полости в контактном наконечнике, концентричной каналу для направления плавящегося алектрода, при этом выходное отверстие капилляра расположено на торце мундштука, а контактный наконечник жестко связан с соплом, установленным с возможностыо продольного перемещения относительно мундщтука.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 284215, кл, В 23 К 9/16, 1969.

2.Патент США № 2870320, кл. 219-74 1959.

3.Патент ГДР № 109545, кл. В 23 К 9/16, 1974.

лг