Горелка для сварки магнитоуправляемой дугой Советский патент 1982 года по МПК B23K9/08 B23K9/16 

(54) ГОРЕЛКА ДЛЯ СВАРКИ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМОЙ ДУГОЙ

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным горелкам, и может быть использовано преимущественно при сварке неплавлящимся электродом в защитных газах в аксиальном магнитном поле.

Известна горелка для сварки неплавящимся электродом в защитных га зах, содержащая корпус, yseji токоподвода, систему охлаждения и сие- тему подвода газа, которая, с целью улучшения качества металла шва, снаб жена устройствами создания и ввода в зону сварки управляющих аксиальных магнитных полей 1.

Известна горелка, содержащая сопло, выполненное из ферромагнитного материала и служащее магнитопроводом, в конусной части которого расположены витки медной трубки с токоподводами на концах, изготовленные в форме штуцеров, предназначенные также для подвода охлаждающей жидкости, сопло через втулку, установленную вкорпусе из изоляционного материала, крепится к сварочной горелке. Магнитное поле создают пропусканием тока по виткам медной трубки 2.

Основным недостатком такой горелки является большое потребление

электроэнергии соленоидом, поскольку его выполнение из медной трубки предусматривает питание токами, соизмеримыми со сварочными.

Известна горелка, вкоторой сопло является магнитопроводом, а соле|Нойд выполнен из медного- провода сплошного сечения и размещен на конусной части сопла снаружи, либо

10 -непосредственно в корпусе соплаX3J.

Потребление электроэнергий проволочным соленоидом существенно меньше (примерно на порядок) по сравнению с соленоидом, изготовлен15ным из витков медной трубки. Однако, горелки с соленоидами на конусной части сопла имеют сравнительно невысокую мощность, поскольку соленоиды расчитаны на использование мало20слойных обмоток, не затрудняющих по габаритам обзор места сварки. Малая мощность соленоидов., и является основным недостатком таких горелок. Поэтому они используются преимущест25венно при ручной сварке, когда не требуется .больших индукций.

Такая горелка содержит корпус, узел токоподвода, систему охлаждения электромагнит, сердечником которого

30 служит сопло горелки. Узел токоподвода содержит токоподводящую цангу с электродом, обойма которого, охла даемая водой, связана с корпусом, изготовленным из изоляционного материала. Водоохлаждаемое сопло охва тывает обойму цанги через изоляционные кольца. Обмотка электромагнита размещена на цилиндрической ча ти удлиненного сопла. Охлаждение об мотки обеспечивается контактом чере изоляционный слой с поверхностью во доохлаждаемого сопла. Системы охлаж дения сопла и обоймы токоподвода св заны через наружные трубчатые элементы. Размещение обмотки на цилинд рической части удлиненного сопла по воляет использовать обмотку с большим числом витков, что повышает реа лизуемую мощность электромагнита. Диапазон режимов работы обмотки электромагнита в таких горелках ограничен, что является их основным недостатком. Так, продолжительност включения горелки составляет 100 %, если ток питания соленоида не превышает 5А. С увеличением тока питания охлаждение обмотки от контакта с корпусом водоохлаждаемого сопла недостаточно для исключения перегре ва обмотки, что резко снижает продолжительность включения (ПВ) горел ки и делает невозможным ее использование при вьтолнени-и сварных конструкций-с протяженными стыками. Увеличение же тока питания с целью повышения -индукции в зоне сварки является обязательным, особенно при сварке в труднодоступньзх местах, когда требуется увеличение вылета электрода, либо при сварке сталей и спецсплавов е большими площадями зеркала ванн, требующих для достижения заданных эффектов перемешивания повышенных индукций по сравнению, например, с цветными металлами Увеличение индукции в зоне сварки путем приближения обмотки (при тока питания до 5А) к срезу сопла неэффективно из-за теплового воздействи дуги. Кроме того, наружная связь систем охлаждения токоподвода и сопла снижает маневренность таких горелок. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению является горелка для сварки магнитоуправляемой дугой, содержащая электродный узел (электрододержатель) с рубашк й охлаждения, два электромагнита с обмотками, установленных на общем магнитопроводе, имеющем рубашку охлаждения, образованную двумя концентричными токопроводящими трубками, а также закрепленное на магнито проводе сопло Недостатками горелки являются .большие габариты из-за расположения .электромагнитов на магнитопроводе. который по существу является корпусом горелки, поскольку охлаждение обмоток электромагнитов недостаточно эффективное, возможен их перегрев, а следовательно, ограничена их мощность . Целью изобретения является повышение мощности горелки и уменьшение ее габаритов. Это достигается тем, что в горелке для сварки магнитоуправляемой дугой, содержащей электродный узел с рубашкой охлаждения и электромагнит с обмоткой и магнитопроводом с рубашкой охлаждения, образованной двумя концентричными трубками, а также закрепленное на магнитопрово.де сопло, обмотка электромагнита расположена в рубашке охлаждения магнитопровода, наружная трубка которой изолирована от внутренней и от сопла, при этом полость рубашки охлаждения магнитопровода соединена с рубашкой охлаждения электродного узла. На фиг, 1 схематически изображена предлагаемая горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Горелка состоит из корпуса 1, выполненного из изоляционного материала, в котором размещена обойма 2 охватывающая токоведущую цангу 3 с электродом. Трубка 4 размещена на обойме 2 токоподвода. Обмотка электромагнита 5 размещена в полости между трубкой 4 и кожухом 6 также выполненным в виде трубки. Уплотнительные кольца 7 и керамическое сопло 8 вместе с корпусом 1 горелки изолируют трубку 4 от контакта с токоведущими поверхностями. Маховик 9 служит для зажатия электрода в цанге 3, Корпус обоймы 2 токоведущей цанги 3 имеет полости 10 и 11, сообщающиеся с одной стороны через отверстия 12 и 13 с выводными штуцерами и с другой стороны через отверстия 14 и 15 в трубке 4 с полостью 16, в которой размещена обмотка электромагнита 17, В процессе работы защитный газ поступает через штуцер в корпусе 1 горелки во внутреннюю полость цанги 3 и через отверстия в ее нижней части выводится вдоль поверхности трубки 4 в зону сварки. Охлаждающая жидкость через штуцер в корпусе горелки поступает в полость 10, далее, через одно отверстие в трубке 4, в полость 15, из которой через другое отверстие выводится в полость 11, вязанн5по с выводным штуцером. Такая циркуляция жидкости обеспечивает охлаждение по короткой цепи токо- одвода и электромагнита. При подаче напряжения между электодом и изделием возбуждается дуга происходит расплавление основного