Контактный наконечник к горелкам для электродуговой сварки Советский патент 1980 года по МПК B23K9/12 B23K9/16 B23K9/18 

1

Изобретение относится к сварочному производству, в частнсэсти, к устройствам для дуговой сваркиплавящимся электродом.

Известен контактный I наконечник, 5 предназначенный для подвода сварочного тока от мундштука к сварочной проволоке, содержащий корпус и размещенный в нем,токоподводящий элемент, выполненный в виде спиргши. Такое уст- Ю ройство конструктивно просто, но не обеспечивает надежного подврда тока к сварочной проволоке при длительной эксплуатации, так как по мере нагрева контактного наконечника возникает 15 необходимость в поджатии витков токоподводящего элемента, выполненного в виде спирали;

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к 20 описываемому изобретению является кбнтактный наконечник к горелкам для электродуговой сварки плавящимся электродом, содержащий корпус и раз-мёщенный в нем токоподводящий элемент .25 Токоподводящий элемент выполнен в виде цилиндрического вкладыша с распо- . ложенными по его наружной поверхности продольными цилиндрическими канавками, образующими совместно с внут- 30

ренней поверхностью корпуса каналы для направления плавящегося электрода, при этом цилиндрический вкладыш установлен в корпусе с зазором. Такая конструкция дает возможность выполнить направляю1Дий канал в токоподвод$1щем наконечнике практически любой длины, что позволяет повысить надежность подвода тока к плавящемух:я электроду.

Однако контактный наконечник кроме подвода сварочного тока от мундштука к сварочной проволоке обеспечивает еще и направление сварочной проволоки в зону сварки. Известный контактный наконечник для электродуговой сварки не обеспечивает точной подачи электродной проволоки (плавящегося электрода), особенно малого диаметра - до 3 мм, в узкую разделку, например, при сварке труб с трубными досками в теплообменных аппаратах.

Это происходит в следствии того что электродная проволока (особенно малого диаметра), проходя в механизме для подачи проволоки между подающим и прижимным роликами, приобретает поверхностное упрочнение, которое вызывает отклонение конца плавящегося электрода от разделки стыка.

Целью изобретения является повышение точности подачи плавящегося электрода в разделку стыка.

Это достигается тем, что в контактном наконечнике к горелкам для дуговой сварки плавящимся электродом, содержащем корпус и размещенный в нем с зазором токоподводящий элемент с выполненными по его наружной поверхности продольными канавками, образующи 1И совместно с внутренней поверхностью корпуса каналы для направления плавящегося электрода, канавки выполнены синусоидальной формы с радиусом кривизны, выбранным в соответствии с соотношением R 20-25d где R - радиус кривизны, мм, ad- диаметр -плавящегося электрода, мм.

На фиг, 1 изображен токоподводящий наконеч-ник, общий эид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - геометрическая интерпретация оптимальной формы направлякядего синусоидального канала.

Контактный наконечник состоит из корпуса 1 мундштука, в котором с зазором размещен токоподводящий элемент 2. На наружной поверхности токоподводящего элемента выполнено несколько синусоидальных канавок 3, каждая из которых совместно с внутренней поверхностью корпуса образует направляющий канал для прохождения электродной проволоки.

Токоподводящий элемент крепится в корпусе с помощью сопла 4 горелки. На поверхности токоподводящего элемента, обращенной в сторону дуги, нанесен защитный слой 5.

Устройство работает следу ющим образом.

Электродная проволока механизмом подачи проталкивается в синусоидальный канал, образованный канавкой на токоподводящем элементе и внутренней поверхностью корпуса. Защитный газ подается в зазор между корпусом и токоподводящим элементом.

Для практической проверки работоспособности конструкции тйкоподводящий элемент был изготовлен из меди.

На его поверхность, обращенную в сторону дуги, наносился защитный слой малоуглеродистой стали, толщиной 0,10,2 мм, после чего она пок)рывалась эмалью, толшиной 0,7-0,8 мм.

Оптимальная форма синусоидальных канавок на наружной поверхности была определена по приведенной ниже экспериментальной зависимости. Синусоиальные канавки выполнены на токоподводящем элементе фрезерованием.

Экспериментальное опробование предложенного наконечника показало, что при проталкивании электродной проволоки по синусоидальному каналу в зону сварки приводит к возникновению эффекта, заключающемуся в значительном

уменьшении величины ее отклонения от

разделки стыка,

В частности, как показала опытная

проверка, при сварке с применением

предложенного наконечника проволокой - 00,8-1,0 мм ее отклонение от оси разделки не превышало 1,0 мм.

В то же время при использовании известного наконечника для сварки проволокой того же диаметра отклонение

0 от оси разделки составило более 3,0мм. Экспериментальная проверка позволила установить имеющуюся взаимосвязь между величиной R - радиусом скругления синусоидального паза и диаметром

- электродной проволоки d. Так, оптимальными условиями является

8

При значениях Р меньших R 18d в металле проволоки в процессе прохождения ее по пазу формируется значительные напряжения (вероятно, превышанвдие значения предела текучести), которые обуславливают развитие значительных пластических деформаций, приводящих к повьошенному отклонению конца электрода. В случае значений R , больших 25d (например, R 27d), в электродной проволоке не происходят требуемой направленной микропластической деформации, которая уменьшает

0 отклонение электрода от оси стыка.

Г - угол входа проволоки в канал должен быть меньше угла трения, т.е. .

Использование изобретения по сравнению с известной конструкцией токоподводящего устройства позволяет получить следующий технико-экономический эффект:

достигается повышенная точность подачи электродной проволоки в разделку стыка;

улучшается качество формирования наплавленного металла;

на 15-20% снижается потеря от брака

на 20-25% увеличивается производительность труда.

Изобретение может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяется сварка в. среде защитных газов плавящимся электродом.

Формула изобретения

Контактный наконечник к горелкам для электродуговой сварки плавящимся электродом, содержащий корпус и размещенный в нем с зазором токоподводящий лемент с выполненными по его наружной поверхности продольными канавками, образующими совместно с внутренней поверхностью корпуса каналы для направления плавящегося, электрода, отличающийся .тем, что, с

целью повышения точности подачи плавящегося электрода в разделку стыка, .канавки выполнены синусоидальной фг}рмы с радиусом кривизны, выбранным в

соответствии с соотношением R 20-25d, где Я - радиус кривизны, d диаметр плавящегося электрода, 1им.