Горелка для сварки магнитоуправляемой дугой

Горелка для сварки магнитоуправляемой дугой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалист мческик

Республик (и>ООЗО11 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110280 (21) 2882599/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 23 К 9/08//

В 23 К 9/16

Государственный комитет

СССР по делам иаобретеннй и открытий ($3j УДК 621.791. .75.034 (088.8) Опубликовано 070282, Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 07.02,82

В.И.Матяш, В.П.Черныш, Ь.Д.Кузнецов, В.П и Г.М.Шеленков . (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический и с тут Йм 56- ëåòèÿ

Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ СВАРКИ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМОЙ ДУГОЙ

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным горелкам, : и может быть использовано преиму щественно при сварке неплавлящимся электродом в защитных газах в аксиальном магнитном поле.

Известна горелка для сварки неплавящимся электродом в защитных газах, содержащая корпус, узел токоподвода, систему охлаждения и сис-. тему подвода газа, которая, с целью улучшения качества металла шва, снаб жена устройствами создания и ввода в зону сварки управляющих аксиальных магнитных полей (1).

Известна горелка, содержащая сопло, выполненное иэ ферромагнитного материала и служащее магнитопроводом, в конусной части которого расположены витки медной трубки с токоподводами на концах, изготовленные в форме штуцеров, предназначенные также для подвода охлаждающей жидкости.

Сопло через втулку, установленную в . корпусе из изоляционного материала, крепится к сварочной горелке. Магнитное поле создают пропусканием тока по виткам медной трубки (2).

Основным недостатком такой горел. ки является большое потребление электроэнергии соленоидом, поскольку его выполнение из медной трубки предусматривает питание токами, соизмеримыми со сварочными.

Известна горелка, в которой сопла является магнитопроводом, а соле йоид выполнен из медного- провода сплошного сечения и размещен на конусной части сопла снаружи, либо непосредственно в корпусе соплаГЗ3.

Потребление электроэнергий проволочным соленоидом существенно меньше (примерно на порядок) по сравнению с соленоидом, изготовленным из витков медной трубки. Однако, горелки с соленоидами на конусной части сопла имеют сравнительно невысокую мощность, поскольку соленоиды расчитаны на использование малослойных обмоток, не затрудняющих по габаритам обзор места сварки. Малая мощность соленоидов и является ос новным недостатком таких горелок.

Поэтому они используются преимущественно при ручной сварке, когда не требуется .больших индукций.

Такая горелка содержит корпус, узел токоподвода, систему охлаждения

I электромагнит, сердечником которого служит сопло горелки. Узел токопод903011 вода содержит токоподводящую цангу с электродом, обойма которого, охлаждаемая водой, связана с корпусом, изготовленным из изоляционного материала. Водоохлаждаемое сопло охватывает обойму цанги через изоляционные кольца. Обмотка электромагйита размещена на цилиндрической части удлиненного сопла. Охлаждение обмотки обеспечивается контактом через изоляционный слой с поверхностью водоохлаждаемого сопла. Системы охлаждения сопла и обоймы токоподвода связаны через наружные трубчатые элементы. Размещение обмотки на цилиндрической части удлиненного сопла позволяет использовать обмотку с большим числом витков, что повышает реализуемую мощность электромагнита.

Диапазон режимов работы обмотки электромагнита в таких горелках ограничен, что является их основным недостатком. Так продолжительность включения горелки составляет 100 %, если ток питания соленоида не превышает 5А. С увеличением тока питания охлаждение обмотки от контакта с корпусом водоохлаждаемого сопла недостаточно для исключения перегрева обмотки, что резко снижает продолжительность включения (ПВ) горелки и делает невозможным ее использование при выполнении сварных конструкций с протяженными стыками.

Увеличение же тока питания с целью повышения .индукции в зоне сварки является обязательным, особенно при сварке в труднодоступных местах, когда требуется увеличение вылета электрода, либо нри сварке сталей и спецсплавов с большими площадями зеркала ванн, требующих для достижения заданных эффектов перемешивания повышенных индукций по сравнению, например, с цветными металлами.

Увеличение индукции в зоне сварки путем приближения обмотки (при токах питания до 5A) к срезу сопла неэффективно из-за теплового воздействия дуги. Кроме того, наружная связь систем охлаждения токоподвода и сопла снижает маневренность таких горелок.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению является горелка для сварки магнитоуправляемой дугой, содержащая электродный узел (электрододержатель) с рубашкой охлаждения, два электромагнита

cÔîáMîòêàìè, установленных на общем магнитопроводе, имеющем рубашку охлаждения, образованную двумя концентричными токопроводящими трубка-. ми, а также закрепленное на магнитопроводе сопло °

Недостатками горелки являются ,большие габариты из-за расположения .электромагнитов на магнитопроводе, 5

ЗО

65 который по существу является корпусом горелки, поскольку охлаждение обмоток электромагнитов недостаточно эффективное, возможен их перегрев, а следовательно, ограничена их мощность.

Целью изобретения является повышение мощности горелки и уменьшение ее габаритов.

Это достигается тем, что в горелке для сварки магнитоуправляемой дугой, содержащей электродный узел с рубашкой охлаждения и электромагнит с обмоткой и магнитопроводом с рубашкой охлаждения, образованной двумя концентричными трубками, а также закрепленное на магнитопроводе сопло, обмотка электромагнита расположена в рубашке охлаждения магнитопровода, наружная трубка которой изолирована от внутренней и от сопла, при этом полость рубашки охлаждения магнитопровода соединена с рубашкой охлаждения электродного узла.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая горелка, продольный разрезу »а фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1.

Горелка состоит из корпуса l, выполненного из изоляционного материала, в котором размещена обойма 2 охватывающая токоведущую цангу 3 с электродом. Трубка 4 размещена на обойме 2 токоподвода. Обмотка электромагнита 5 размещена в полости между трубкой 4 и кожухом б также выполненным в виде трубки. Уплотнительные кольца 7 и керамическое сопло 8 вместе с корпусом 1 горелки изолируют трубку 4 от контакта с токоведущими поверхностями. Маховик

9 служит для зажатия электрода в цанге 3. Корпус обоймы 2 токоведущей цанги 3 имеет полости 10 и 11, сообщающиеся с одной стороны через отверстия 12 и 13 с выводными штуцерами и с другой стороны через отверстия 14 и 15 в трубке 4 с полостью

lб, в которой размещена обмотка электромагнита 17.

В процессе работы защитный газ поступает через штуцер в корпусе 1 горелки во внутреннюю полость цанги

3 и через отверстия в ее нижней части выводится вдоль поверхности трубки 4 в зону сварки. Охлаждающая жидкость через штуцер в корпусе горелки поступает в полость 10, далее, через одно отверстие в трубке 4, в полость 1 5, из которой через другое отверстие выводится в полость ll, связанную с выводным штуцером. Такая циркуляция жидкости обеспечивает охлаждение по короткой цепи токоподвода и электромагнита.

При подаче напряжения между электродом и изделием возбуждается дуга и происходит расплавление основного

903011

Формула изобретения а г

Составитель Г.Квартальнова

Т.Морозова ТехредЛ.Пекарь Коррек тор A.Ôåðåíö

I L»

Редактор

Заказ 12522/17 Тираж 1150 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 металла. При перемещении горелки вдоль линии стыка образуется сварной шов в результате кристаллизации объемов расплавленного металла.

При питании обмотки электромагнита от,специального источника тока, магнитное поле посредством сопла выводится в зону сварки и его взаимодействие с током расплава сварочной ванны приводит к созданию массовых сил в расплаве, обеспечивающих его перемешивание в процессе кристаллизации.

Опытная проверка такой горелки показала, что она имеет важные преимущества по сравнению с прототипом, состоящие в уменьшении габаритов, расхода электроэнергии, является более простой и экономичной при сварке в аксиальном магнитном поле.

Горелка для сварки магнитоуправляемой дугой, содержащая электродный узел с рубашкой охлаждения и электромагнит с обмоткой и магнитопроводом с рубашкой охлаждения, образованной двумя концентричными трубками, а также закрепленное на магнитопроводе сопло, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения мощности горелки и уменьшения ее габаритов, обмотка электромагнита расположена в рубашке охлаждения магнитопровода, наружная трубка которой изолирована от внутренней и от сопла, при этом полость рубашки о охлаждения магнитопровода соединена с рубашкой охлаждения электродного узла.

Источники инФормации, принятые .во внимание при экспертизе

$5 1. БельФор М.Г. и Патон Б.Е. Оборудование для дуговой и шлаковой сварки и наплавки. М., Высшая школа, 1974, с. 115 - 117, р. 9В, р. 100.

gQ 2. Болдырев A.Ì. и.Дорофеев Э.Б.

Выбор конструкции соленоида. Сварочное производство, 1977, Ф 10, с. 42.

3. Черныш В.П. и др. устройство ввода управляющего магнитного поля. Сварочное производство, 1974, 9 ll, c. 52, рис. 2.