SU642105A1 - Torch for gas-shielded arc welding with consumable electrode - Google Patents

Description

сивно сублимирует и перемешиваетс  с атмосферным воздухом в зоне сварки, что приводит к турбулизации потока газа и ухудшению газовой защиты расплавленного металла ,subtly sublimates and mixes with atmospheric air in the welding zone, which leads to turbulence in the gas flow and deterioration of the gas protection of the molten metal,

Баллон с углекислым газом должен находитьс  от источника тепла с открытым огнем {электрическа  дуга) на рассто нии не менее 5 м. Отсутствие экономизатора газа, установленного на горелке, создает неудобства в работе электросварщика и приводит к значительным потер м сжиженного СОг в момент обрыва дуги, особенно при сварке швов малой прот женности, так как в рассматриваемом изобретении прекращение подачи газа к зоне сварки осуществл етс  перекрытием запорного вентил  баллона.The carbon dioxide cylinder must be at least 5 m from the heat source with an open flame (electric arc). The absence of an gas economizer installed on the burner creates inconveniences for the electric welder and leads to significant losses of liquefied CO2 at the time of arc breakage especially when welding seams of a small extent, since in the present invention the gas supply to the welding zone is cut off by shutting off the cylinder shut-off valve.

Отверсти  дл  выхода защитного газа ИЗ сопла расположены параллельно оси горелки , что сокращает их непрерывную работоспособность в результате забрызгивани  капл ми расплавленного электродного металла .The holes for the exit of the protective gas FROM the nozzles are arranged parallel to the axis of the burner, which reduces their continuous operation as a result of spraying droplets of molten electrode metal.

Наиболее близкой ио технической сущности и достигаемому результату к известному изобретению  вл етс  горелка дл  дуговой сварки плав щимс  электродом в среде защитных газов, содержаща  токоподвод щий мундштук с каналом дл  направлени  плав щегос  электрода и установленными на нем контактным наконечником и соплом. Внутри сопла горелки установлено дополнительное кольцеобразное сопло, окружающее токоподвод щий мундштук. Сопло представл ет собой камеру дл  подогрева и газификации сжиженного СО, соединенную с формирующим каналом сопла и дросселем , выполненным в виде капилл ров, отверсти  которых выведены в паз, соприкасающийс  со стенкой мундштука. Конструкци  горелки обеспечивает повышение термической стойкости горелки без дополнительной системы охлаждени . Однако сварка с применением такой горелки сопровождаетс  повышенным расходом защитного газаСЗ.The closest to the technical essence and the achieved result to the known invention is a torch for arc welding with a melting electrode in a protective gas environment, containing a current-supplying die with a channel for guiding the melting electrode and a contact tip and nozzle mounted on it. An additional annular nozzle is installed inside the burner nozzle, surrounding the current-carrying mouthpiece. The nozzle is a chamber for heating and gasifying liquefied CO, connected to the forming channel of the nozzle and the choke, made in the form of capillaries, the apertures of which are brought into the groove in contact with the wall of the mouthpiece. The design of the burner provides an increase in the thermal stability of the burner without an additional cooling system. However, welding using such a torch is accompanied by an increased consumption of protective gas SZ.

Цель изобретени  - сокращение потерь защитного газа.The purpose of the invention is to reduce the loss of protective gas.

Это достигаетс  тем, что в камере дл  подогрева и газификации сжиженного СОа гореЛки, содержащей токоподвод щий мундштук .с каналом дл  направлени  плав щегос  электрода и установленными на нём контактным наконечником и соплом, а также камеру дл  подогрева и газификации сжиженного COj, соединенную с формирующим каналом сопла и дросселем, выполненным в виде капилл ра, установлена уплоанительна  шайба, камера, выполнена в виде полости в контактном наконечнике, концентричной каналу дл  правлени  плав щегос  электрода , при этом выходное отверстие капилл ра расположено на торце мундштука, а контактный наконечник жестко св зан с соплом, установленным с возможностью продольного перемещени  относительно мувдщтука.This is achieved in that in the chamber for preheating and gasification of liquefied CO of MountLoki containing a current-carrying mouthpiece with a channel for guiding the melting electrode and a contact tip and nozzle installed on it, as well as a chamber for heating and gasifying liquefied COj connected to the forming channel a nozzle and a choke, made in the form of a capillary, are fitted with an extension washer, a chamber made as a cavity in a contact tip concentric to the channel for controlling the melting electrode, while the output tverstie capillary is disposed on the end of the mouthpiece, and the contact tip rigidly connected to the nozzle, mounted for longitudinal movement relative muvdschtuka.

На фиг. I изображена предлагаема  горелка , общий вид; на фиг 2 - сечение горелки по А - А фиг. 1.FIG. I depicts the proposed burner, a general view; FIG. 2 is a section of a burner along A-A of FIG. one.

Горелка содержит токоподвод щий мундштук 1 с каналом дл  направлени  плав щегос  электрода и установленными на нем контактным наконечником 2, состо щим из внутренней цилиндрической втулки 3 и наружного конусообразного элемента 4, и соплом 5. Сопло 5 жестко св зано с контактным наконечником 2, в котором выполнена полость 6, представл юща  собой камеру дл  подогрева и газификации сжиженного СОг. Полость 6 отверсти ми 7 сообщаетс  с формирующим каналом сопла 5, а через дроссель .8, выполненный в виде капилл рной трубки, выходное отверстие которой расположено на торце токоподвод щего мундштука 1, сообщаетс  с емкостью высокого давлени  дл  защитного газа, например сжиженного COj, через патрубок 9 и шланг высокого давлени  10. Дл  прекращени  подачи газа в горелку во внутренней полости кйнтактного наконечника 2 установлена уплотнительна  шайба 11 из фторопл та или отожженной медной фольги. В дополнение сопло 5, токоподвод щий мундштук I и патрубок 9 тщательно теплоизолированы снаружи покрытием 12, например двуокисью циркони  или окисью алюмийи . Втулка 2, элемент 3 и мундщтук 1 изготовлены из меди или сплавов с высокой электропроводностью.The burner contains a current-carrying mouthpiece 1 with a channel for guiding the melting electrode and a contact tip 2 mounted on it, consisting of an inner cylindrical sleeve 3 and an outer cone-shaped element 4, and a nozzle 5. The nozzle 5 is rigidly connected to the contact tip 2, in which A cavity 6 is formed, which is a chamber for heating and gasifying liquefied CO2. The cavity 6 by the openings 7 communicates with the forming channel of the nozzle 5, and through the throttle .8, made in the form of a capillary tube, the outlet of which is located at the end of the current-carrying mouthpiece 1, communicates with the high pressure tank for protective gas, for example, liquefied COj A nozzle 9 and a high pressure hose 10. To stop the flow of gas to the burner in the inner cavity of the contact tip 2, a sealing washer 11 is made of PTFE or annealed copper foil. In addition, the nozzle 5, the current-carrying mouthpiece I and the nozzle 9 are carefully insulated from the outside by a coating 12, for example, with zirconia or aluminum oxide. Sleeve 2, element 3 and mouthpieces 1 are made of copper or alloys with high electrical conductivity.

В процессе работы (сварки) защитный газ из баллона под давлением поступает в горелку по шлангу 10 и патрубку 9. Проход  через дроссель 8, сжиженный газ подвергаетс  газификации, редуцированию и частичному подогреву во внутренней полости 6, затем проходит через отверсти  7, равномерно распредел етс  внутри сопла 5, где окончательно подогреваетс  и выходит из него в виде газозащитного потока. Дл  прекращени  подачи газа достаточно повернуть сопло 5 по часовой стрелке на одни-два оборота; при этом сопло 5, жестко св занное с контактным наконечником 2 и установленное с помощью резьбы на токоподвод щем мунштуке 1, переместитс  на один, шага резьбы в правую сторону, уплотнительна  шайба П прижметс  к торцу мундштука 1 и перекроет калиброванное отверстие дроссел  8. Чтобы возобновить подачу газа к горелке, необходимо повернуть указанное сопло по резьбе в противоположную сторону. Таким образом, в предлагаемом устройстве сопло сварочной горелки вместе с подвижным токоподводом выполн ет функции запорного малогабаритного и простого по конструкции вентил .During operation (welding), the protective gas from the cylinder under pressure enters the burner through hose 10 and nozzle 9. The passage through the throttle 8, the liquefied gas is gasified, reduced and partially heated in the internal cavity 6, then passes through the holes 7, is evenly distributed inside the nozzle 5, where it is finally warmed up and out of it as a gas flow. To stop the gas supply, it is enough to turn the nozzle 5 clockwise one or two turns; the nozzle 5, which is rigidly connected to the contact tip 2 and installed with a thread on the lead-in mouthpiece 1, moves one, the thread pitch to the right side, the sealing washer P presses to the end face of the mouthpiece 1 and blocks the calibrated opening of the throttles 8. To resume gas supply to the burner, it is necessary to turn the specified nozzle along the threads in the opposite direction. Thus, in the proposed device, a welding torch nozzle together with a movable current lead performs the functions of a small-sized and simple valve by design.

Дл  того, чтобы уменьшить забрызгивание горелки и исключить замыкание сопла на изделие, внутренн   поверхность сопла сварочной горелки изолирована от токогТодвода слоем термостойкого покрыти , например двуокиси циркони , окиси алюмини  или высокотемпературной эмали ЭВ-300.In order to reduce torch splashing and eliminate the nozzle closure on the product, the inner surface of the welding torch nozzle is isolated from the current by a layer of heat-resistant coating, for example, zirconium dioxide, alumina or high-temperature enamel EV-300.

Предлагаема  горелка обеспечивает наиболее полное использование сжиженного углекислого газа дл  охлаждени  нагревающихс  частей горелки (эффект охлаждени  складываетс  из процессов газификации сжиженного СО, дросселировани  и подогрева газа).The proposed burner provides the most complete use of liquefied carbon dioxide for cooling the heating parts of the burner (the cooling effect consists of the processes of gasification of liquefied CO, throttling and heating of the gas).

Раииональное расположение дроссел  горелки в кольцевой полости наконечника, максимально приближенного к зоне горени  дуги без ухудшени  газовой защиты, позвол ет сократить потери сжиженного СО за счет использовани  уплотнительнрй прокладки , установленной в сварочной горелке.The arrangement of the throttles of the burner in the annular cavity of the tip, which is as close as possible to the arc burning zone without deterioration of the gas protection, allows to reduce the loss of liquefied CO by using a gasket installed in the welding torch.

Снижение забрызгивани  горелки, охлаждаемой сжиженным СОг, позвол ет в 3-4 раза сократить врем  на зачистку горелки от брызг без нарушени  стабильности подачи защитного газа в зону горени . Простота конструкции запорного вентил  и сварочной горелки уменьшает габариты и вес ее.Reducing the splashing of the burner cooled with liquefied CO2 allows a 3-4 times reduction in the time required to clean up the burner from splashes without disturbing the stability of the supply of protective gas to the combustion zone. The simplicity of the design of the shut-off valve and welding torch reduces its size and weight.

Дл  обеспечени  стабильности горени  дуги в зону сварки COs поступает в подогретом виде после дросселировани  и не переохлаждает сварочную ванну.To ensure the stability of the arc, the COs enters the welded zone in a heated form after throttling and does not overcool the weld pool.

Расход сжиженного СОг, приведенного к газовой фазе, в оптимальных пределах (900-1100 л/ч) регулируетс  дросселем с калиброванным отверстием диаметром 0,19- 0,20 мм, благодар  чему отпадает надобность в дефицитных газовых приборах (редукторах и ротаметрах).The flow rate of liquefied CO2 reduced to the gas phase, within optimal limits (900-1100 l / h), is controlled by a choke with a calibrated orifice with a diameter of 0.19-0.20 mm, due to which there is no need for scarce gas appliances (gearboxes and rotameters).

5 five

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 284215, кл, В 23 К 9/16, 1969.1. USSR author's certificate No. 284215, Cl, B 23 K 9/16, 1969. 2.Патент США № 2870320, кл. 219-74 1959.2. US Patent No. 2870320, cl. 219-74 1959. 3.Патент ГДР № 109545, кл. В 23 К 9/16, 1974.3. Patent of the GDR No. 109545, cl. 23 K 9/16, 1974. лгlg