Двухэлектродная горелка

 

ДВУХЭЛЕКТРОДНАЯ ГОРЕЛКА для дуговой сварки в защитных газах-, содержащая корпус, в котором установлены электрододержатели неплавящихся электродов, токоподводь а также газоподводящую и водоохлаждающие системы, отличающаяся тем, что, Р цепью повышения устойчивости горения малоамперной дуги, использования неплавящихся электро дов диаметром 0,1-0,5 мм и устранения перегрева околощовной зоны свариваемого соединения, она снабжена закрепленными на концах токоподводов щитками-, образукящми клиновую щель для ввода обрабатываемого изделия , и двумя, параллельными керамическими пластинами с клинообразными вьфезами, соответствующими клиновой щели, образованной щитками , токоподводы выполнены в виде двух параллельных водоохлажд емых пластин, имеющих прорези для электрододержателей и образующих сов естно с керамическими пластина) защитную камеру, а электрододержатели выполнены в виде медных пластин и жестко соединены с неплавящимися электродами .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% 01) др В 23 К 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ООТОРОНОМУ ОВВОТВ\ЬОТВУ

12 °. (21) 3664073/25-27 (22) 22.11.83 (46) 15.11.84. Бюл. Н 42 (72) Б.А. Коростелев, В.А. Косович, В.С. Седых, Н.Е. Кардаев и М.Н. Беспалов (71) Волгоградский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.791.753.9.034(088.8) (56) 1. Сварка в машиностроении.

M., Машиностроение".. Т. 4, 1979, с. 97-102.

2. Бродский А.Я. Аргоно-дуговая сварка вольфрамовым электродом. M.

Машгиэ, 1956, с. 381, фиг. 269 (прототип). (54)(57) ДВУХЭЛЕКТРОДНАЯ ГОРЕЛКА для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус, в котором установлены электрододержатели неплавящихся электродов, токоподводы, а также газоподнодящую и водоохлаждающие системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости горения малоамперной дуги, использования неплавящихся электро-. дов диаметром 0,1-0,5 мм и устранения перегрева околошовной зоны свариваемого соединения, она снабжена закрепленными на концах токоподводов щитками, образующими клиновую щель для ввода обрабатываемого изделия, и двумя параллельными керамическими пластинами с клинообразными вырезами, соответствующими клиновой щели, образованной щитками, токоподводы выполнены в виде двух параллельных водоохлаждаемых ф пластин, имеющих прорези для электрододержателей .и образующих совместно с керамическими пластинами защитную камеру, а электрододержатели выполнены в виде медных пластин и жестко соединены с неплавящимися электродаМИО I

1123808

Изобретение относится к электродуговой сварке в защитных газах, в частности к горелкам для дуговой сварки неплавящимся электродом.

Известны горелки, включающие корпус, системы охлаждения и газопровода, неплавящийся вольфрамовый электрод, узел его крепления и сопло (1).

Известные горелки предназначвны для сварки дугой прямого . действия, 1О в связи с чем они не могут быть применены в тех случаях, когда конструкция свариваемых элементов не позволяет включать их в сварочную цепь, Кроме того, при их использовании ду- IS га горит открыто, что приводит к тепловому воздействию не только на свариваемые, но и на неподлежащие свар- : ке элементы. В тех случаях, когда это воздействие недопустимо применение таких горелок исключено.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является двухэлектродная горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус, в котором установлены электрододержатели неплавящихся электродов, токоподводы, а также гаэопроводящую и водоохлаждающие системы. В этой горелке два неплавящихсч электрода ,из вольфрама установлены под определенным углом один к другому и таким образом, что их рабочие концы находятся ниже среза сопла. Сварочная дуга горит между этими электродами, 35 что позволяег осуществлять сварку, не включая свариваемые элементы в сварочную цепь (2 ).

Однако в известной горелке рабо- 40 чие концы электродов вынесены за пределы сопла и дуга горит открыто.

По этом причине дуга (тем более малоамперная) подвержена внешним . воздействиям, например сквознякам, 45 приводящим к снижению ее устойчивости. При использовании обычных электродов (применение в этой горелке электродных прутков диаметром менее 0,8-1 мм невозможно) для

50 обеспечения устойчивого горения дуги при токах 2-10 А необходимо применение источника питания с повьнпенным напряжением холостого хода (200 В), что в большинстве случаев недопус- 55 тимо.

Цель изобретения — повьппение устойчивости горения малоамперной дуги, использование неплавящихся электродов диаметром 0,1-0 5 мм и устранения перегрева околошовной зоны свариваемого соединения.

Цель достигается тем, что двухэлектродная горелка для дуговой сварки в защитных газах, содержащая корпус, в котором установлены электрододержатели неплавящихся электродов, токоподводы, а также газоподводящую и водоохлаждающие системы, снабжена закрепленными на концах токоподводов щиткам, образующими клиновую щель для ввода обрабатываемого изделия и двумя параллельными керамическими пластинами с клинообразными вырезами, соответствующими клиновой щели, образованной щитками, токоподводы выполнены в виде двух параллельных водоохлаждаемых пластин, имеющих прорези для электрододержателей и образующих совместно с кераI ! мическими пластинами защитную камеру„ а электрододержатели выполнены в ви,де медных пластин и жестко соединены с неплавящимися электродами.

Применение в горелке композиционных электродов с рабочими участками из вольфрамовых прутков диаметром

О, 1-0 5 мм и размещение их в практически закрытой камере позволило повысить устойчивость малоамперной дуги (дуга горит устойчиво даже при токе 0,5 А), уменьшить расход защитного газа и исключить тепловое воздействие дуги на эоны свариваемого изделия, примыкающие к зоне сварки, что дает воэможность осуществлять сварку в местах, насьпценных чувствительными к тепловому воздействию элементами. По этой же причине отпадает необходимость в специальных мерах защиты сварщика и окружающих от воздействия дуги.

На фиг. 1 и 2 изображена горелка без пластины, ограничивающей камеру сверху; на фиг. 3 — горелка, продольный разрез; на фиг. 4 — щиток с фиксирующей планкой, ограничивающий камеру спереди.

Двухэлектродная горелка для дуговой сварки в защитных газах содержит корпус 1. в котором закреплены токоподводы, выполненные в виде двух параллельнык водоохлаждаемых меднык пластин 2 с прорезями 3 для электрододержателей ч. Пластины 2 могут быть выполнены из другого

1123 электро- и теплопроводного материала. Эти пластины 2 являются боковыми стенками защитной камеры и од-, новременно служат для отвода тепла от электродов 5 (фиг. 1), подвода к ним сварочного тока и крепления в прорезях 3 с помощью винтов 6 (фиг. 2) электродов 5 и щитков 7 (фиг. 1 и 4) с помощью фиксирующих планок 8 (фиг. 4), вставляемых в про 10 рези 3 и удерживаемых за счет сил трения. 1 (итки 7 ограничивают защитную камеру спереди, но устанавливаются таким образом, что между ними внутри камеры образуется клино- 15 образная щель 9 (фиг. 3) для ввода свариваемых элементов. Пллстины 2 жестко "оединены нижней 10 (фиг. 1 и 2) и верхней 11 (фиг. 2) пластинами, выполненными из керамики (диэлектрика). Верхняя пластина

9 частично выполнена из стекла (светофильтра) для наблюдения за процессом сварки. Эти пластины, ограничивающие камеру .сверху и снизу, 25 имеют клинообразные направляющие вырезы 12 (фиг. 1), служащие также для ввода свариваемых элементов. В корпусе 1 закреплена газоподводя щая трубка 13. Электрододержатели 4 выполнены в виде медных пластик, они жестко соединены с электродами 5, выполненными из вольфрамовых прутков диаметром 0,1-0,5 мм. Электроды 5 направлены навстречу один другому и установлены с зазором 2-4 мм.

Для выбранного диапазона сварочных токов 0 5-5 А экспериментальным путем был определен оптимальный диапазон диаметров вольфрамовых 40 прутков 0,1-0,3 мм, используемых в электроде-катоде. Уменьшение диаметра катода менее 0,1 мм ведет к снижению стойкости электрода, а увеличение более 0,3 мм — к снижению устойчивости дуги. Диапазон диаметров вольфрамовых прутков для анода определен в 0,4-0,5 мм. Уменьшение диаметра анода менее 0,4 мм ведет к снижению его стойкости (на аноде тепловыделение больше), а его увеличение более 0 5 мм усиливает пространственное блуждание дуги.

Экспериментальным путем было установлено следующее: уменьшение длины дуги менее 2 мм приводит к увеличению ее изгиба (дуга "выжимается" из собственного дугового промежутка

808 4 под действием электромагнитных сил) и блуждания увеличение дугового промежутка более 4 мм затрудняет возбуждение дуги графитовым карандашом.

Горелка приводится в рабочее состояние и работает следующим образом.

Электроды 5 устанавливаются в прорезях 3 плоскими медными электрододержателями 4 таким образом, что их рабочие торцы располагаются соосно внутри защитной камеры с заэо" ром 2-4 мм и фиксируются винтами 6.

Затем в прорези 3 вводятся фиксирующие планки 8 щитком 7, так чтобы щитки 7 располагались по краю клинообразных направляющих вырезов 12 и образовывали внутри камеры щель 9 для ввода свариваемых элементов.

После включения подачи защитного газа (1-4 дм /м) и подключения горелки к источнику питания возбуждаетоя сварочная дуга (асциллятором или замыканием дугового промежутка графитовым карандашом). Величину тока дуги устанавливают в зависимости от размеров свариваемых элементов (например, для сварки медных проволочных выводов диаметром 0,2 мм достаточен ток 1,5 А). Если проволочные выводы под сварку размещены вертикально, горелка перемещается в горизонтальной плоскости таким образом, чтобы намеченная к сварке скрутка выводов попала в направляющий вырез нижней пластины 10, а конец скрутки находился на продольной оси горелки. Движется горелка вперед (в направлении скрутки) до момента, когда скрутка оказывается внутри камеры в зоне воздействия дуги. Горелка фиксирует-! ся в этом положении на 1 с (примерно), этого времени достаточно для расплавления концов скрутки и формирования объединяющего их шарика.

Затем горелка перемещается в обратном направлении, в результате чего сваренная скрутка выводится из ее камеры. После этого цикл сварки повторяется.

Предлагаемая горелка может при- меняться также и для выполнения торцовых соединений тонколистовьа6 материалов (в том числе фольг). При этом собранные под сварку листы перемещают в направляющих вырезах 12 нижней 10 и верхней 11 пластин от-носительно горелки (или горелку перемещают относительно листов) таким

1123ЯПЯ

Составитель Г. Квартальнова

Техред И.Асталош Корректор Н. Король

Редактор Т. Парйенова

Заказ 8180/13 Тираж 103б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород„ ул. Проектная, 4 образом, чтобы подлежащие сварке торцы находились постоянно в зоне воздействия дуги. Скорость такого перемещения (и величина тока дуги) определяется толщиной и материалом листов

По сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят прототип ( горелка позволяет получить устойчивое горение дуги даже на токе

5 0,5 А, а также сократить расход ар" гона примерно в 5 раз. !