Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов

Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горелкам для дуговой сварки в среде защитных газов и может быть использовано в горелках для ручной сварки неплавящимся электродом. Цель изобретения - уменьшение расхода защитного газа и повышение надежности работы горелки.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

25 А1 (192 (И2 (51)5 В 23 К 9 167

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Ill ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H 8 0м 0мм ca @®xmt cssv (46) 30.06.93. Бюл.. Р 24, (21) 4300435/27 (22) 24.08.87 (72) А.Н.Белоусов, В.А.Ефанов и, Q.È.Полосков (56) Авторское свидетельство СССР

К 719828, кл. В 23 К 9/16, 10.05.78.

Авторское свидетельство СССР

М 565791, кл. В 23 К 9/16, 20.02.76, (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В

СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к горелкам для дуговой сварки в среде защит-. ных газов и может быть использовано в горелках для ручной сварки неплавящимся электродом. Цель изобретенияуменьшение расхода защитного газа и повышение надежности работы горелки.

f478525

Горелка содержит сопло 6, корпус 1 с отверстиями для прохода защитного газа и биметаллическую спираль 9 с конической пробкой 11. Спираль 9 расположена в токогазоподводящей трубке

10 и содержит синусоидальные и П-образные участки. Слой металла с боль" шим коэффициентом линейного расширения расположен на внутренних поверхностях каждой полуволны синусоиды и на внешней поверхности каждого ПИзобретение относится к сварке, в частности к ручным горелкам для дуговой сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является уменьшение расхода защитного газа и повышение надежности работы горелки.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая горелка, общий вид; на фиг. 2 — коническая пробка с прорезями; на фиг. 3 — разрез A-А на фиг.2; на фиг. 4 — спираль, условно разбитая на участки, обозначенные буквами A,Á,Â,Ã,Ä,Е,F,,Ç,È,К,Л,М,Н,О.

Горелка для дуговой сварки в среде защитных газОв содержит корпус 1, внутри которого размещен держатель

2 с цанговым зажимом 3. В корпусе 1 выполнены отверстия 4, 5 для входа и выхода соответственно защитного газа в сопло 6 и далее к сварочной ванне 7. Горелка содержит также неплавящийся электрод 8, установленный в цаHI îâoè зажиме 3, и спираль

9 для управления параметрами потока защитного газа. Спираль 9 одним концом жестко закреплена у корпуса и вытянута вдоль токогазоподводящей трубки 10. На свободном конце спирали 9 закреплена коническая пробка 11 с продольными прорезями 12, Спираль

9 изогнута по кривой, нечетное число синусоид 13 которой чередуются с

П-образными участками 14.

Спираль 9 (см. фиг.4) имеет продольные прямолинейные участки АБ (ЗИ, МН) и поперечные - синусоиды 13

1О

35 образного участка. Центральная часть каждого синусоидального участка перекручена на 180 . В начальный момент сварки устанавливают необходимый расход защитного газа. В процессе нагрева частей горелки объем защитного газа увеличивается и его требуется меньше. Спираль 9 разжимается, и пробка 11 с прорезями 12 частично перекрывает отверстие для подачи защит« ного газа. 4 ил. (БВГДЕЖЗ, ИКЛМ,...), где Cu — часть спирали, выполненная из меди; Feчасть спирали, выполненная иэ железа; II — положение спирали до нагрева; III — положение спирали в результате термодеформации. На участке

ГДЕ спираль 9 перекручена на 180 относительно первоначального положения. Таким образом на продольных участках AS ЗИ, МН и т.д. расположение слоев железа (Fe) и меди (Cu) поочередно меняется (в результате перекручивания спирали на участке

ГДЕ), а на поперечных участках БВГ и Е)КЗ на внутренней поверхности расположен слой меди (Cu). Также обязательным условием требуемого осевого удлинения спирали 9 является четное число продольных участков (для взаимной компенсации изгиба спирали 9 на этих участках) и нечетное число синусоид 13. Соседние поперечные полуволны синусоид 13 образуют поочередно переворачивающуюся букву

"П" (участки ЖЗИК, ЛМНО,...). Снару жи П-образных участков оказывается всегда на часть спирали 9, которая выполнена из меди (Cu). Этим объясняется значительное перемещение спи« рали 9 при нагревании в процессе работы в осевом направлении токогазоподводящей трубки 10.

Предложенная форма спирали 9 (че" редование П-образных участков и си" нусоид) и материал (биметалл желеэомедь) обеспечивают достаточное перемещение спирали 9 с конической пробкой 11 вдоль оси токогазоподводящей трубки 10, а также достаточное уси1478525 лие для прижима и удержания конической пробки 11 в отверстии для подачи защитного газа.

Благодаря наличию на пробке про.5 дольных прорезей 12 защитный газ не может быть полностью перекрыт, а устремляется через них в токогазоподво" дящую трубку не широким потоком, а в меньшем количестве, которого, одна- 1О ко, достаточно для обеспечения качественной защиты сварного шва.

Спираль 9 (см.фиг.3) условно раз- бита на три участка, каждый из которых равен Т, где Т - шаг спирали. ц

При нагревании каждый из трех участков удлиняется на 1,5-2,0 мм.

Благодаря своей форме спираль перемещается в сторону входного отверстия для защитного газа на длину, равную

1, которую вычисляют по формуле ьЗ :1= Z.a1, 1з 1

3 где 31 = 1,5-2,0 мм. Тогда 1 = Е 1 52,0=4,5-5,0 мм, т.е. спираль 9 с конической пробкой 11 на конце переместится на величину 1 = 4,5-б,О мм, достаточную для того, чтобы перекрыть свободный поток защитного газа, поступающий в токогазоподводящую трубку 10.

Спираль 9 выполнена из биметалла железо-медь. Эти материалы имеют раз-, . ные коэффициенты теплопроводности и 35 разные коэффициенты линейного расши« рения. У меди более высокие коэффициенты, благодаря чему медная полови" на ленты испытывает большие температурные деформации. В результате это- 40 го лента спирали изгибается 8 сторону большей деформации.

Что касается синусоид то в ре

У

0 зультате перекручивания ленты íà 180 45 внутри каждой полуволны синусоиды оказывается та часть ленты, которая выполнена на меди. Это непременное условие для того, чтобы спираль на синусоидных участках при нагревании работала именно на растяжение, а не на сжатие, которое неизбежно в обратном случае.

Для обеспечения надежности работы спирали на растяжений в целом и для достижения значительного линейного

55 направленного перемещения спираль на П-образных участках также работает на разгиб. Это достигается тем, что с внешней стороны каж>того 11-образного участка оказывается та часть ленты, которая выполнена из меди..

Горелка работает следующим образом. устанавливают неплавящийся электрод 8 в цанговом зажиме 3 с необходимым вылетом на сред сопла b. .Затем обеспечивают через токогазоподвод 1Î подачу защитного газа к месту сварки, после этого включают подачу сварочного тока от источника и включают электрическую дугу.

Кромки соединяемых деталей нагревают до расплавления, образуя общую сварочную ванну 7. Обильный поток защитного газа обеспечивает надежную защиту сварочной ванны 7 от окисления кислородом и азотом воздуха.

Через некоторое время после зажигания сварочной дуги сопло 6 и корпус 1 горелки и токоподводящая трубка 10 разогреваются и начинают нагревать проходящий по ним защитный газ, при этом объем газа увеличивается и его требуется уже меньшее количество для обеспечения надежной защиты сварочной ванны. К этому моменту нагревается и биметаллическая спираль -9, которая под действием термодеформаций удлиняется и перемещает конусообразную пробку 11 вдоль оси токогазоподводящей трубки 10 в сторону отверстия для подачи защитного газа в эту трубку. При этЬм пробка

11 частично уменьшает площадь сечения, через которое проходит защитный газ в газоподводящую трубку 10, тем самым, расход защитного газа через горелку автоматически уменьшается.

После выключения сварочной дуги 1 части горелки постепенно облаждаются и биметаллическая спираль 9 возвращается в начальное положение, перемещая пробку 11 и увеличивая сечение отверстия для подачи защитного газа в газоподводящую трубку 10.

Биметаллическая спираль 9 работает следующим образом.

При нагревании биметаллической спирали 9 от нагретого защитного газа продольные участки спирали АБ, ЗИ, МН и т.д. изгибаются, причем соседние участки изгибаются в противоположные стороны, так как количество участков четное, то изгиб взаимно компенсируется и синусоидальные участки БВГДЕЖЗ спирали 9 ло-прежнему

Риг. 2 р:1< !1<).-.M T if<) f <:ã« )!и?!> Три.t !10 Отн < >< TT7»!T T Ttn Tlp (i<1() пl> )l()it <>(1! 1 <)к>) I t l ()li<)331 ящ»й труб) ки 10. При ил Гp<) и с синус(— идлпьных у 1)1 с тк<) 1) с <пир;1 )и hP> I, ЕЖЗ и т.л, витки IT < р<1 зл1<иглн)тся, ГGJ( клк на в< ех внутренних участках БВГ, 1 Ж 3 рлсп(н)ожен сл:)й металла Си с бо)11.п)им линейным pac)TTTtpetftt»TT, чем нл внеиин!х, и резу.и тате чего Ttpnttcxoд)ГТ Осевое удлинение биметаллической спирали 9, При остьи)лнии все происхолит в сбрлтном порядке.

Изобретение и(3T3o!t)Te3 обесп»Злить

ЗКОНОМНЬ!й РЛСХОД ЗЛЩИТНОГО Га.)а ЗЛ счет его автом;1тич»ского р»гулировлния в процессе сварки.- 1<роме тога, пОСКОльку спи1)ал1ъ рлсположйнл в TO когазоподводящей трубке, онл рлботлет значительно дольше, чем при размещении ее в зоне сопла, где перепады темперлтур значит»3)ьHo иьппе, чем в токогазоподводящей трубке.

Предлагаемая горелка обеспечивает качественную зап1иту сварного шва и является боле» зкономией и надежной при зксплуатадии, тлк клк исключает визуллf>ftt ttt контр(2г)ь свлргп!ка за рлсхof(ом 3 лщитноГ<) Га за 1) ltp0)IРс с р сRлp— ки, изN»lt)TTI »ÃÎ литоматич»скl! иp)t нлгреве токогазополводящей трубки и заlцитноГО Гл 3л в flptl < что с!10(.Об)с 1 вует и <,.) )()l:il fl 1< ги i>< 1<),и« lii : в од и т» л ь н () > т и т г><ли

Ф () p м у л а и > o 6 g) е с н 1 )!

Горе?1кл для луговой сварки и среr:T 3<2!3 ll»!!давящимся - л»к--роди> <, с<)ЛРржля1ля <. и!1;10, E(01) )3 <" c, .Гn1р к01 азопО>)1)011яиун) тj?vбк<> и с!и!р(1>1f д<1я регулировав)!я потока за щит н<) Гn газа, о тлич ающа я с)1 тем, что, с цельн) уменьшения расход?1л защитного газа и иовыпн.ш!я и;и)»жно(I и pабОTbl ГOp(. .Л КH ) С ft)1p Лл)> в! If)0>(11( на из биметаллл с нечетным 1ис1)ом c lt нусоидальных участков, чер»,1укппихся в 11-образными участками, цент,) t!11 нля часть синусоидальногс участка пере?О кручена на 180, слой м< таллл с бол1,—

С шим коэф(3)ициейтом лип»1"!ногn ра tllltpF. ния расположен внутри каждой по Ту13олны синусоиды и cHapv)f(TT каждого

П-образн()го участка, а на одном из

25 концов спирали выполи»нл кониче<.кля пробка с продольными прорезями, нри .)том спираль расположена внутри гокогазоподводящей трубки, полки !1-06рлзных учлстков расположены по оси труб3р ки, л коническая пробка рлcffo!Tn)f(ен;1

RO ВХОДНОМ ОТВЕРСТИИ ТОКО! Л 30П(),TR>< лящ»й трубки, 1478525

Тираж

Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагаринл,101.Редактор Т.Зубкова

Заказ 2829

Составитель П.Пенчук

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни