Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Fo ГK — = — =1,1-1,4 ш о чк

) 1,0 чр °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3749992/25-27 (22) 07.06. 84 (46) 30.01. 86. Бюл. 9 4 (72) О;А.Дмитриев (53) 621.791.754.9.034(088.8) (56) Безбах Д. К. Сварочная горелка с двухкамерным уширителем газовой струи. Сварочное производство, 1974, N - 9,с.50.

Авторское свидетельство СССР й- 9!9830, кл . В 23 К 9/16, 18.04.82.

Авторское свидетельство СССР

Р 1117164, кл. В 23 К 9/16, 1983. (54) (57) 1.ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ B СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ неплавящимся электродом, содержащая токоподводящий корпус с центральным каналом для подачи защитного газа, в котором установлена цанга для крепления неплавящегося электрода, соппо с внутренней цилиндрической поверхностью, переходящей в коническую поверхность, а также штуцер для подвода защитного газа, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем повьппения ламинарности истечения потока защитного газа, она снабжена установленным на цанге вкладышем, выполненным с конусообразным торцом, ппавно переходящим в рабочий торец цанги, с кольцевой канавкой, расположенной у конусообразного торца и образующей совместно с торцом токоподводящего корпуса кольцевую щель, и периферийными газораспределительными отверстиями, соединенными с кольцевой ка„„SU„„1207682 А навкой и центраньным канапом для подачи защитного газа, сопло выполнено с цилиндрическим выходным каналом, диффузорной камерой, образованной частью цилиндрической внутренней поверхности сопла, прилегающей к ней частью внутренней конической поверхности сопла и конической поверхностью торца вкладьппа и цанги и соединенной с кольцевой щелью и конфузорной камерой, образованной внутренней конической поверхностью сопла, при этом где F, — суммарная площадь поперечных сечений газораспределительных отверстий вкладыша, мм а.

F — площадь поперечного сечения канала штуцера горелки, мм

2., F„ — площадь поперечного сечения кольцевой щели MM

Чр — объем диффузорной камеры, мм;

Чк — объем конфузорной камеры, э

2. Горелка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью регулирования параметров потока защитного газа путем изменения объемов диффуэорной и конфуэорной камер, она снабжена регулировочным кольцом, установленным между корпусом и соплом.

12076т!!2

Изобретение Относится к электродуговой сварке и может быть использовано в случаях, когда требуется высокое качество защиты зоны сварки при малых габаритах горелки.

Целью изобретения является повышение качества сварных соединений путем повышения ламинарности истечения потока защитного газа.

На фиг.1 изображен один из вариантов горелки, продольный разрез (стрелками показан путь газозащитного потока); на фиг.2 — сечение

А-А на фиг.1.

Горелка содержит водоохляждяемый токоподводящий корпус 1, выполненный с центральным каналом 2 для подачи защитного газа, в кстсром установлена цанга 3 для крепления неплавящегося электрода 4. На цанге

3 установлен самсцентрируюший вкладыш 5, выполненный с конусообраз-ным торцом, ппавно переходящим в рабочий торец цанги 4. Вкладыш 5 выполнен с кольцевой канавкой 6, рас" положенной у конусообразного торца цанги 3, и с периферийными газораспределительными отверстиями 7, соединенными с кольцевой канавкой 6 и центральным каналом 2. На корпусе

1 закреплено сопло 8, выполненное с внутренней цилиндрической г1оверхностью, переходящей в коническую поверхность,. и с цилиндрическим выходным каналом 9.

Часть внутренней цилиндрической поверхности сопла 8, прилегающая к ней часть внутренней конической поверхности и коническая поверхность вкладыша 5 и цанги 3 образуют диффузорную камеру d, а внутренняя коническая поверхность сопла 8 образует конфузорную камеру К, причем отношение объемов камер состав" к ляет — — М,О. Соотношение объемов

9 определено экспериментально. Кольцевая канавка 6 и торец 10 токопсд— водящего корпуса 1 образуют кольI1åâóþ щель 11, которая сообщается с конфузорной камерой К . Для регулирования Объемов диффузорной и кснфузорной камер между корпусом 1 и соплом 8установлено регулировочное кольцо 12. На цангу 3 навинчен колпачок

13, предназначенный для зажима непла вящегося электрода 4.

В нижней части цанга 3 имеет прорези 14 для придания ей пружинящих свойств и выполнена в виде двух

ОГгО(ных кснусОв с Общим ОснОВЯII! в и направленных вершинами в противопслсж: —.ые стороны. Верхкий конус при !азин 1итвОнии HB цянгp колпачка 3

II

В Х С ДИ Т В К О 1!И тг- Е С КУ Ю П О Л O С Т Ь B К1 т ЯД Ы "

1!1Я 5 Я !1ижний конус выступает нар гку, образуя с конической гсверхнс-

< 1 1Io вкладыша Общу!о схс TTHTiiу1ося к

:.;лектрсду 4 поверхность, Д!тя преду"преждения проходя. газа между вклады-шем 5 и цянгсй 3 и в 1трсрези 14

:цянги ITàíãà 3 входит вс тзклядыш 5 по скользящей посадке, а вкладыш 5 имеет в верхней части трубчатый экран g перекрывятощий прсрсэи 11 цтан1 И, ВКЛЯдЫШ т i".Ожгвт бЫТЬ В! Птот IIЕН

11 без трубчатого экр Яна, ли!!1ь бы

ВНУТРЕННИЙ КаНад его ПЕРЕКРЫВ Я.;т. ПРОрези цянги.

Г!лощадь и плОтнссть кОнтяктОВ межцу токсподвсдяшим корпусом 1 горелки, вкладышем 5 и цянгой 3 должны бьгоь достаточными для сбеспече—

ILTI!1 тепло- и электропроводимости меж

:;y ними., Контакт между тскоподвсдя-, шим корпусом 1 горелки и вклацышем может быть выполнен в виде цилиндтрическсй или конической резьбы, T;IIII в виде конического соединения, :.тс обеспечивает в свою очередь и сямсцентрирсвание вкладыша 5.

Тскспсдвсдящий корпус 1 горелки, 1;клядьп11 5 и цянга 3 изготовлены из сплавов с высокой электропрсвсдноjт с ть!о.

Горелка имеет штуцер 15 для подводя эащитнсгс .гasa(d ). Зкспериментавьнс установлено, что стнсшетгие .-.ум:1ярнсй плсшаци поперечных сечений т ЯЗСРЯСГ!РЕДСЛИтЕЛЬ1-тЫХ ОтВЕРСтий Г„

ВК:1адтьШтя 5 К Нттощади т.„, ПСПЕрЕ -!НОГО "ечетр-::я канала штуцеря 15 равно oI :-1а!!1епиiO г!лсшя ти поперечнсгс сечения кстть!!евой щели 11 к суммарной площади поперечных сечений гаэсряспред11пит-="-"I=.ûõ отверстий Г,! и составляет 1,1-1,4:

Гязсттрсводный тракт горелки включает в себя следующие участки: кяняп штуцеря 15 диаметром й,т, на— кспнтельную камеру 16 в гязопровсдяще"! канале токоподводящегс корпуса гс!гелки,, Огратвтченную цангсй 3 и вкладышем 5 „, аксиальные сквозные

r1I3oI àñIIðåäe -IèòeëüíLIå о твер с тия 7, равномерно гасположенные по окружи ти (с i. IIè) кОнцентричной (ным) оси

ГггрЕЛКИ„Общая ПЛОщядЬ КОтОрЫХ З

1207682

1,! — 1,4 раза больше, чем площадь канала штуцера горелки; камеру, образованную кольцевой проточкой 6 вкладыша 5 и наружной поверхностью газоподводящего канала, кольцевую щель 11, образованную отражательной плоскостью 17 кольцевой проточ ки вкладыша и торцом 10 токоподводящего корпуса I горелки. Площадь кольцевой щели 11 определяется высотой hK и диаметром Dq — эти размеры берутся в сечении щели, которое обладает наибольшим.. аэродинами. ческим сопротивлением. Диффузорная и копфузорная камеры (d и k) условно разделены плоскостью Б-Б, проходящей на уровне схода конической поверхности цанги 3 к электроду 4 и перпендикулярной оси горелки, причем L„ высота диффузорной камеры d высота,конфузорной камеры k.

В процессе сварки газозащитный поток под давлением через канал штуцера 15 поступает в накопительную камеру, где из-за наличия рассредоточенного по сечению накопительной камеры 16 аэродинамического сопротивления в г азор аспределительв ных отверстиях 7, происходит полное заполнение до определенного избиточного давления, в результате чего неравномерности перед входом в отверстия выравниваются, обеспечивая равномерный вход газа в отверстия 7.

В отверстиях 7 идет поглощение избытка энергии на трение,а при выходе в кольцевую камеру от внезапного расширения кинетическая энергия газа переходит в потенциальную, затем микропотоки, отражаясь от отражательной поверхности 17, поглощают энергию встречных струй. Аэродинамиче ское сопротивление кольцевой щели 11 сглаживает пульсации в кольцевой

1О

t5

40 камере, и микропотоки сливаются в общин газовый поток перед входом в кольцевую щель 11. Дальнейшие потери механической энергии обусло-. влены трением в кольцевой щели 11, затем расширением вытекающего из нее газа и перестройкой поля скоростей от изменения направления движения при входе в диффузорные и конфузорные камеры. Переход от диффузорного режима течения потока(к конфузорному, т.е. от расширяющегося к сужающе. му каналу, проходит в условно секущей камеры плоскости, перпендикулярной оси горелки на уровне схода конической поверхности цанги 3 к электроду 4, В диффузорной камере газ растекаясь, успокаивается, а в конфузорной — газ уплотняется, а неравномерности сглаживаются. В цилиндрическом выходном канале 9 сопла 8 поток приобретает общую направленность движения, на стенках образуется ла". минарный пограничный слой, который переходит в пограничный слой вытекающей газозащитной струи, защищающий центральную часть от проникновения туда воздуха. Толщина пристеночного слоя зависит от отношения длины образующей сопла 8 к его диаметру и от скорости потока. Регулирование ламинарности газозащитного потока, истекающего из сопла 8, путем изменения соотношения объема диффузорной камеры к объему конфузорной камеры, между корпусом горелки и навертываемым на него соплом

Я обеспечивается регулировочным кольцом 12.

Конструктивно горелка отличается простотой, компактностью, малогабаритностью, малым весом, что обеспечивает высокую эксплуатационную надежность и универсальность, 1?0768,2

Составитель Г. Квартальнов а

Текред Т.Дубинчак Корректор Л. Пилипенко

Редактор Т.Парфенова

Филиал IHHI "Патент", г. ужгород, ул, 1роектная, 4

Заказ 126/14 Тираж 1000 Подписное

ВНИИПИ Государсъвенного ко..ытета СССР по делам изобретений и открытий

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