Горелка лелебина для дуговой сварки

 

Изобретение относится к сварке, в частности к автоматической, полуавтоматической или ручной-дуговой сварке, наплавке в среде защитных газов. Цель изобретения - повышение надежности защиты зоны дуги и экономия защитного газа при сварке на больших скоростях и на ветру, путем последовательного двухступенчатого завихрения потока защитного газа. Горелка состоит из корпуса 1 с радиальными отверстиями для прохода защитного газа в полость сопла 9, трубчатого элемента 1.2 для направления электрода,.установленного в корпусе 1с кольцевым зазором, соединенным с радиальными отверстиями, и газоподвода, сое

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 23 К 9/173

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4767422/08 (22) 03.11.89 .(46) 30.03.92. Бюл. %12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по трубопроводным контейнерным системам (72) О.Н.Лелебин (53) 621.791.753.9.034 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1386402;.кл. В 23 К 9/16, 03.10.86.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1397215, кл. В 23 К 9/16, 03.06.86.

Авторское свидетельство СССР

М 1428542, кл. В 23 К 9/16, 1987.

Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. — М.: Машиностроение, 1974, с.198, рис.74 а.

„„5U„„1722734A1 (54) ГОРЕЛКА ЛЕЛЕБИНА ДЛЯ ДУГОВОЙ

СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к автоматической, полуавтоматической или ручной дуговой сварке, наплавке в среде защитных газов. Цель изобретения— повышение надежности защиты эоны дуги и экономия защитного газа при сварке на больших скоростях и на ветру, путем последовательного двухступенчатого завихрения потока защитного газа, Горелка состоит из корпуса 1 с радиальными отверстиями для прохода защитного газа в полость сопла 9, трубчатого элемента 12 для направления электрода, установленного в корпусе 1 с кольцевым зазором, соединенным с радиальными отверстиями; и газоподвода, сое-.

1722734 динен ного с кольцевым зазором. На трубчатом элементе для направления электрода напротив радиальных отверстий и на боковой поверхности корпуса со стороны рабочего торца горелки выполнена винтовая нарезка. Горелка снабжена установленной на конце корпуса с винтовой нарезкой гильзой 2, выполненной с винтовой нарезкой на боковой поверхности в зоне винтовой нарезки корпуса. В гильзе 2.закреплена термостойкая изоляционная втулка 5 с каналом для направления электрода. При работе горелки газ закручивается на винтовой нарезИзобретение относится к сварке,. в частности к автоматической, полуавтоматической или ручной дуговой сварке и наплавке в среде защитных газов, и может быть использовано в различных областях промыш- ленности.

Известны горелки для сварки в защитных газах, содержащие корпус, токоподво.дящий элемент, направляющий элемент, сопла и газоподвод.

В известных горелках для защиты сварочной ванны применяют обычную схему омывающего потока защитного газа или дополнительно k основной струе создают вспомогательные защитные струи.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является горелка для автоматической сварки в защитных газах, содержащая корпус с радиальными отверстиями для прохода защитного газа в полость сопла, трубчатый элемент для направления электрода, установленный в корпусе с кольцевым зазором, соединенным с радиальными отрерстиями, и газоподвод, соединенный с кольцевым зазором.

Известная горелка имеет ряд недостатков, а именно: ненадежная защита сварочной ванны при сварке на больших скоростях или на ветру, так как конструкция горелки не обеспечивает достаточной ламинарно Сти и устойчивости струи защитного газа при воздействии сносящего потока воздуха; .повышенный расход защитного газа при сварке на больших скоростях или.на ветру (необходимость повышения расхода защитного газа для повышения устойчивости струи путем увеличения начальной скорости истечения газа).

Цель изобретения — устранение указанных недостатков.

Достигается это тем, что на трубчатом элементе для направления электрода напротив радиальных отверстий и на боковой ке трубчатого элемента и с ускорением через радиальные отверстия в корпусе 1 отбрасывается в полость сопла 9. При этом газ ударяется о внутреннюю поверхность сопла

9 и струя турбулизируется, происходит выравнивание скоростей потока защитного газа. Отразившись от внутренней поверхности сопла 9, струя защитного газа с выравненными скоростями потока ускоряется, закручиваясь по винтовой нарезке гильзы 2, и проходя в полости сопла 9, приобретает ламинарный характер. 1 з.п.ф-лы, 1 Nli, поверхности корпуса со стороны рабочего торца горелки выполнена винтовая нарезка.

Горелка снабжена установленной на конце корпуса с винтовой нарезкой гильзой, вы5 полненной с винтовой нарезкой на боковой поверхности в зоне винтовой нарезки корпуса, а в гильзе закреплена термостойкая изоляционная втулка с каналом для направления электрода.

10 Введение двух последовательных винтовых поверхностей в канале для прохождения защитных газов позволяет дважды увеличить скорость газового потока без увеличения его расхода. В результате обраэует15 ся замкнутый с повышенной устойчивостью и газодинамической жесткостью газовый поток, что обеспечивает надежную защиту зоны сварки высокое качество сварного шва при увеличенной производительности и по20 ниженном расходе защитного газа.

На чертеже изображена горелка для дуговой сварки в защитных газах, продольный разрез.

Горелка состоит из корпуса 1, выпол25 ненного в виде ступенчатого цилиндра со сквозным осевым отверстием. На нижнем конце корпуса 1 выполнена винтовая нарезка, на наружной поверхности-для установки гильзы со вставленной в нее изоляционной

30 термостойкой втулкой 3, на внутренней поверхности — для установки токоподводящего наконечника 4.

На верхнем конце корпуса 1 на наружной поверхности нарезана резьба для сое35 динения горелки со сварочным устройством (не показано).

В средней части корпуса 1 нарезана резьба для навинчивания изоляционной

40 втулки 5.

На втулке 5 винтом 6 крепится кольцо 7, а в кольце 7 винтом 8 крепится сопло 9. В верхней части корпуса 1 во внутреннее сквозное отверстие вставлен удлинитель 10, 1722734

15 сопле 9 так, чтобы открылись радиальные отверстия.

Полость сопла 9 и кольцевой зазор между корпусом 1 и трубчатым элементом сооб- 2 щены четырьмя радиальными отверстиями в стенке корпуса 1.

Корпус 1 и удлинитель 10 изготовлены из латуни. Токоподводящий наконечник 4 изготовлен из меди марки М1, а гильза 2, 2 сопло 9 и заслонка 13 — из меди марки М2.

Втулка 3 изготовлена из изоляционной термостойкой керамики, например муллита или андезита, а втулка 5 — из асботекстолита.

Остальные детали стальные, Горелка работает следующим образом.

Электрод 12 подается по каналу, образованному внутренними поверхностями удлинителя 10, токоподводящего наконечника

4 и втулки 3 в зону сварки. 3

Токоподвод к электроду 12 осуществляется внутри токоподводящего наконечника

4 в отверстии меньшего сечения.

Защитный газ через штуцер 11 поступает в канал для подвода защитного газа в 4 сопло 9. Проходя по каналу, газ закручивается на винтовой нарезке трубчатого элемента и с ускорением через радиальные отверстия в корпусе 1 отбрасывается в полость сопла Р, При этом газ ударяется о внутреннюю поверхность сопла 9 и струя турбулизируется, происходит выравнивание скоростей потока защитного газа, Отразившись от внутренней поверхности сопла

9, струя защитного газа с выравненными скоростями потока ускоряется, закручиваясь на винтовой нарезке гильзы 2, и, проходя по полости сопла, приобретает ламинарный характер с повышенной начальной скоростью истечения газа; что приводит к повышению жесткости струи, ее устойчивости и соответственно обеспечению качественной защиты зоны дуги при сварке на больших скоростях и на ветру.

Устойчивость защитной струи против снося30 полости сопла 9 щиту зоны дуги без увеличения расхода

45 защитного газа при сварке на больших ско50

55 применения перфорации в сопле, заслонки а в нижней части — токоподводящий наконечник 4. Подача защитного газа в горелку производится через газоподвод, выполненный в виде штуцера 11.

Газоподвод соединен с кольцевым зазором между корпусом 1 и трубчатым элементом 12 для направления электрода, образованным удлинителем 10 и частью токоподводящего наконечника 4 с винтовой нарезкой.

В верхней части гильзы 2 на наружной ее поверхности имеется винтовая нарезка.

На наружную поверхность сопла 9 с небольшим натягом надета заслонка 13, выполненная в виде тонкостенного цилиндра, которая при сварке в среде защитных газов закрывает радиальное отверстие в сопле 9. щих потоков воздуха достигается без увеличения расхода защитного газа, за счет двухступенчатого ускорения струи при прохождении газа по винтовым поверхностям трубчатого элемента и гильзы 2.

В случае применения самозащитной проволоки, когда не.нужен защитный газ, каналы для прохода защитного газа можно использовать для местного отсоса вредных аэрозолей.

С этой целью штуцер 11 заменяется на другой, с внутренним отверстием большего диаметра, а заслонка 13 перемещается на

Горелка через штуцер 11 подключается, к заводской вытяжной системе. Вредные аэрозоли через кольцевую сопловую полость и радиальные отверстия в сопле 9 в последовательности, обратной прохождению защитного газа, засасываются из зоны сварки и удаляются из цеха вытяжной системой. При этом интенсивность отсоса повышается за счет увеличения эжекции через отверстия в сопле 9 при открытой заслонке

13, Увеличение эжекции связано с увеличением скорости движения отсасываемых газов и паров металла при закрутке потока в

Перемещением заслонки 13 по соплу 9 можно регулировать интенсивность отсоса, перекрывая необходимое количество отверстий в сопле 9.

Предлагаемая горелка обеспечивает; увеличение производительности при одновременном снижении энергозатрат путем увеличения теплосодержания металла плавящегося электрода в результате нагрева сварочным током, за счет увеличенного вылета, а также концентрации и сохранения выделяющегося на вылете тепла в керамической втулке; надежную, качественную заростях и на ветру путем повышения жесткости струи и устойчивости ее против сносящих потоков воздуха за счет двухступенчатого увеличения скорости истечения струи при прохождении газа по винтовым поверхностям; использование канала для прохода защитного газа в качестве встроенного вытяжного устройства при сварке самозащитн ым электродом. за счет и сменного штуцера; повышение интенсивности отсоса (при сварке самозащитным электродом) за счет увеличения эжекции; повышение стабильности сварочного процесса, облегчение возбуждения устойчивого

1722734

Составитель Е.Варуха

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор О.кундрик

Редактор М.Товтин

Заказ 1023 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101 процесса сварки путем изменения физико-. химических свойств газовой фазы и характера взаимодействия дуги с окружающей средой за счет применения кольцевого потока защитного газа вместо омывающего.

Формула изобретения

1, Горелка для дуговой сварки, содержащая корпус с радиальными отверстиями для прохода защитного газа в полость сопла, трубчатый элемент для направления электрода, установленный в корпусе с кольцевым зазором, соединенным с радиальными отверстиями, и газоподвод, соединенный с кольцевым зазором, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности защиты зоны дуги и экономики защитного газа при сварке на больших скоростях и на ветру путем последовательного двухступенчатого завихрения потока защитного газа, на трубчатом элементе для направления электрода, напротив радиальных отверстий

5 и на боковой поверхности корпуса со стороны рабочего торца горелки выполнена винтовая нарезка.

2. Горелка по п,1, отличающаяся

10 тем, что она снабжена установленной на конце корпуса с винтовой нарезкой гильзой, выполненной с винтовой нарезкой на боковой. поверхности в зоне винтовой нарезки корпуса, а в гильзе закреплена термостой15 кая изоляционная втулка с каналом для направления электрода;