Неплавящийся электрод для дуговойсварки

Неплавящийся электрод для дуговойсварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц829376 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 16. 07. 79 (21) 279 7795/25-27 с присоединением заявки.% (23) Приоритет (51)M. Кл.

В 23 К 35/02

В 23 К 9/16

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений н открытий

Опубликовано15.05.81 ° Бюллетень _#_e 18

Дата опубликования описания25.05.81 (53) УД К 621. 791. .75(088.8) (72) Авторы изобретения

В.А. Кос ович, A.È.Ìàòîðèí, А. С. Протасенко

Волгоградский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) НЕПЛАВЯЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДУГОВОЙ

СВАРКИ

Изобретение относится к сварочной технике, в частности к устройствам неплавящихся электродов для дуговой сварки.

Известны неплавящиеся электроды, представляющие собой стержни из вольфрама (1 ). Такие электроды-стержни закрепляются в горелках с помощью специальных цанг, изготовляемых из меди и ее сплавов. Простота кон!

О струкций электродов, легкость установки и замены в горелках обусловили широкое применение их для аргоно- дуговой и плазменной обработки материалов.

Однако сравнительно низкая теплопроводность вольфрама, а также большое термическое сопротивление контакта "электрод-цанга".затрудняют теплопередачу от рабочего конца электрода к горелке, что ограничивает допустимую плотность тока на электроде и обуславливает расход его материала в процессе сварки. Кроме

2 того, коническая затонка рабочего конца электрода с целью уменьшения блуждания дуги приводит к значительным непроизводительным потерям вольфрама (50-80Х материала электрода теряется бесполезно при его механической заточке) °

Известны неплавяющиеся электроды, представляющие,: собой вольфрамовые стержни в медной оболочке. Медной оболочкой в этих электродах служит полый цилиндр, по оси которого установлен и закреплен вольфрамовый стержень. Наличие медной оболочки улучшает теплопередачу от электрода к горелке и уменьшает расход фольфрама в ходе сварки (2).

Однако отсутствие надежного контакта между медной оболочкой и вольфрамовым стержнем затрудняет теплоотвод от рабочего участка электрода. В результате стойкость электрода в медной оболочке ограничена.

Кроме того, непроизводительные

829376

Предлагаемые электроды изготовлены сваркой взрывом, обеспечивающей неразъемное соединение с металлической связью между вольфрамовым и медным компонентами, с последующей механической обработкой с целью придания нужной формы рабочему участку электрода. Электрод устанавливается в стандартных горелках для дуговой сварки неплавящимся электродом. Дуговой разряд между электродом и свариваемым изделием возбуждается с помощью осциллятора или замыканием дугового;промежутками угольным стержнем. Чтобы предупредить блуждение катодного пятна по торцу рабочего участка электрода, величина тока 3з должна выбираться в зависимости от диаметра d0 по формуле: gz) 50 d0 А. При этом катодное пятно занимает весь (или почти весь) торец рабочего участка электрода, тем самым стабилизируется положение и форма дугового разряда.

В результате отпадает необходимость в механической заточке вольфрамового сердечника и исключаются непроизводительные потери вольфрама.

Электрод представляет собой биметаллический стержень, включающий вольфрамовый 1 и медный 2 компоненты.

Рабочий участок электрода представляет собой вольфрамовый стержень-цилиндр с плоским торцом 3. Длина рабочего участка 1. превышает его диаметр в

l-3 раза. При меньшей величине на- 4 чинает плавиться прилегающий к рабочему участку медный слой, при большей — снижается допустимая величина тока дуги из-за ухудшения теплоотвода от рабочего участка и его оплавления. Стойкость электрода максимальна, если диаметры биметаллического стержня d и его рабочего участка1 находятся в соотношении 4 Ъ2,3 +

+ 0,8 d мм. Чтобы обеспечить спо- 55 койное истечение защитного газа, медный слой электрода заточен на конус

20-30 о.

Формула изобретения. потери вольфрама составляют 50-807 из-за периодической перезаточки рабочего конца электрода на конус.

Целью изобретения является повышение стойкости неплавящихся вольфрамовых электродов, снижение непроизводительных потерь вольфрама и значительное увеличение срока их службы.

Указанная цель достигается тем, что электрод выполнен в виде биметаллического стержня и рабочего участ,ка из вольфрама, имеющего форму цилиндра с плоским торцом, при этом длина рабочего участка превьйпает его диаметр в 1-3 раза, а диаметры биметаллического стержня и рабочего участка находятся в следующем соотношении

4Э Ъ 2,3 + 0,8 41 мм, 20 где d > — диаметр биметаллического стержня;

4 > — диаметр рабочего участка.

Неразъемное соединение с металлической связью между компонентами биметаллического электрода обеспечивает интенсивный теплоотвод от его рабочего участка в горелку. Рабочий участок электрода сохраняет свою

30 форму в процессе сварки, в результате отпадает необходимость в периодической перезаточке его и полностью исключаются непроизводительные потери вольфрама.

На чертеже изображен предлагаемый электрод.

Результаты испытаний показывают, что применение предлагаемых электродов в сварочной технике дает значительный экономический эффект за счет увеличения производительности сварки на повышенных токах и исключения непроизводительных потерь дорогостоящего и дефицитного вольфрама. 1 кг предлагаемых электродов (вес по вольфраму) может заменить

5-7 кг вольфрамовых электродов, применяющихся в настоящее время. Это обеспечивает экономический эффект в сумме 100-105 руб. На 1 кг электродов (с учетом затрат на изготовление предлагаемых биметаллическими электродов}.

Неплавящийся электрод для дуговой сварки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стойкости, он выполнен в виде биметаллического стержня и рабочего участка из вольфрама, имеющего форму цилиндра с плоским торцом, при этом длина рабочего участка превышает его диаметр в 1-3 раза, а диаметры биметаллического стержня

5 и рабочего участка находятся в следующем соотнонении.

d 2,3+ 0,8 d мм, э где d — диаметр биметаллического стержня; дв — диаметр рабочего участка.

829376

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Петров Г.Л. Сварочные матери-. алы. И., "Машиностроение", 1972, с. 188-196.

2. Патент США У 3019330, кл. 219-75, 1973 (прототип), Составитель Л.Гаврилов

Редактор П.Коссей ТехредН.Ковалева Корректор Л. Иван, Заказ 30 5 40. Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4