EA014626B1 - A conducting tip for a compact welding set - Google Patents
A conducting tip for a compact welding set Download PDFInfo
- Publication number
- EA014626B1 EA014626B1 EA201000671A EA201000671A EA014626B1 EA 014626 B1 EA014626 B1 EA 014626B1 EA 201000671 A EA201000671 A EA 201000671A EA 201000671 A EA201000671 A EA 201000671A EA 014626 B1 EA014626 B1 EA 014626B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- tip
- welding
- grooves
- axial
- wire
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в автоматических и полуавтоматических сварочных аппаратах, применяемых для дуговой сварки проволочным электродом непрерывной подачи в условиях ограниченного пространства.The invention relates to the field of energy and can be used in automatic and semi-automatic welding machines used for arc welding with a continuous feed wire electrode in a limited space.
Сварка проволочным электродом в среде защитного газа является основной и наиболее распространенной технологией сварки плавлением на промышленных предприятиях. Этот вид сварки является экономичным, обеспечивает достаточно высокое качество сварных швов, особенно при сварке низкоуглеродистых сталей, сварка возможна в различных пространственных положениях. При этом виде сварки проволочный электрод подается в рабочую зону через отверстие в токопроводящем наконечнике, расположенном в горелке. Подвод сварочного тока к проволоке осуществляется через скользящий контакт, образующийся при пропускании проволоки через отверстие в токопроводящем наконечнике. При подаче тока между концом проволочного электрода и свариваемым изделием поддерживается дуга. Сварочная проволока подается в рабочую зону роликами, которые вращаются двигателем подающего механизма. При этом токопроводящий наконечник должен обеспечивать надежный электрический контакт и свободное пропускание проволоки в рабочую зону. Защитный газ или смесь газов, выходя из сопла, концентрически окружающего проволочный электрод, вытесняет воздух из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой.Welding with a wire electrode in a protective gas environment is the main and most common technology of fusion welding in industrial plants. This type of welding is economical, provides a sufficiently high quality of welds, especially when welding low-carbon steels, welding is possible in different spatial positions. In this type of welding, the wire electrode is fed into the working area through an opening in the conductive tip located in the torch. The welding current is supplied to the wire through a sliding contact that is formed when the wire is passed through a hole in the conductive tip. When current is applied between the end of the wire electrode and the product to be welded, an arc is maintained. The welding wire is fed into the working area with rollers that are rotated by the motor of the feeder. In this case, the conductive tip should provide reliable electrical contact and free transmission of wire into the work area. Protective gas or a mixture of gases, leaving the nozzle concentrically surrounding the wire electrode, displaces the air from the welding zone and reliably isolates the weld pool from contact with the atmosphere.
Свариваемые изделия зачастую обладают сложной формой, а зона сварки может оказаться труднодоступной, особенно в случаях, когда требуется проведение сварочных работ внутри сложных конструкций, в условиях ограниченного пространства. Такие условия работы накладывают ограничения на габаритные размеры горелок сварочных аппаратов, используемых для полуавтоматической и автоматической сварки. Примером тому являются сварочные работы по восстановлению герметичности внутренней поверхности бака биологической защиты и кожуха реактора энергоблока атомной электростанции. Для проникновения в пространство между баком биологической защиты и кожухом реактора роботизированное сварочное оборудование должно обладать малыми габаритными размерами, обусловленными размерами люка шахты.Weldable products often have a complex shape, and the welding zone may be difficult to access, especially in cases when welding work is required inside complex structures, in conditions of limited space. Such working conditions impose restrictions on the overall dimensions of the torches of welding machines used for semi-automatic and automatic welding. An example of this is the welding work to restore the tightness of the inner surface of the biological protection tank and the reactor shell of a nuclear power plant unit. In order to penetrate the space between the biological protection tank and the reactor shell, robotic welding equipment must have small overall dimensions due to the dimensions of the shaft manhole.
Уменьшение с этой целью диаметра сопла горелки приводит к ухудшению условий теплоотвода и вызывает перегрев наконечника. При этом происходит недопустимое уменьшение диаметра отверстия вследствие избыточного теплового расширения, что приводит к блокированию подачи проволоки.Reducing for this purpose the diameter of the burner nozzle leads to deterioration of the conditions of the heat sink and causes overheating of the tip. When this occurs, an unacceptable reduction in the diameter of the hole due to excessive thermal expansion, which leads to blocking of the wire feed.
Известны решения, повышающие эффективность отвода тепла от элементов горелки. В частности, в И8 6211490 В1 предложена конструкция сопла для сварочной горелки малого диаметра, содержащая конструктивные секции. Одна из них предназначена для оптимизации количества и подачи охлаждающего флюида, и состоит из внутренней и внешней частей и пропускных каналов между ними, другая секция предназначена для поглощения и рассеивания тепла при соединении секции охлаждающего флюида с основой сопла. При этом основание сопла содержит кожух, внутренний слой для рассеивания тепла и теплопроводящий слой между ними. Такое решение позволяет избежать перегрева токопроводящего наконечника и блокирования подачи проволоки, но приводит к усложнению и удорожанию конструкции. Кроме того, при сохранении малого диаметра сопла происходит удлинение горелки, что снижает маневренность сварочного оборудования в условиях ограниченного пространства.Known solutions that increase the efficiency of heat removal from the burner elements. In particular, in I8 6211490 B1 the design of a nozzle for a welding torch of small diameter, containing structural sections, is proposed. One of them is designed to optimize the amount and supply of cooling fluid, and consists of internal and external parts and passages between them, the other section is designed to absorb and dissipate heat when connecting the section of cooling fluid to the nozzle base. The base of the nozzle contains a casing, an inner layer for dissipating heat and a heat-conducting layer between them. This solution avoids overheating of the conductive tip and blocking the wire feed, but leads to complication and cost of construction. In addition, while maintaining the small diameter of the nozzle, the torch lengthens, which reduces the maneuverability of welding equipment in conditions of limited space.
Из νθ 2006/046799 А1 известна усовершенствованная конструкция токопроводящего наконечника для обеспечения бесперебойной подачи проволоки. Предложенный наконечник имеет сплошной продольный разрез, проходящий через центральную ось наконечника. Конструкция наконечника приобретает дополнительную упругость и адаптивность в месте контакта с проволокой, что позволяет обеспечить подачу проволоки в случае засорения центрального отверстия в процессе сварки, однако не предотвращает блокирование проволоки при избыточном тепловом расширении наконечника.From νθ 2006/046799 A1 known advanced design of the conductive tip to ensure uninterrupted wire feed. The proposed tip has a continuous longitudinal section passing through the central axis of the tip. The design of the tip acquires additional elasticity and adaptability at the point of contact with the wire, which allows the wire to be supplied in the event that the central hole becomes clogged during the welding process, but does not prevent the wire from blocking due to excessive thermal expansion of the tip.
Задача настоящего изобретения состоит в создании простой в исполнении, экономичной конструкции токопроводящего наконечника, обеспечивающей непрерывную подачу проволоки в зону сварки в условиях перегрева наконечника при малых габаритных размерах сварочной горелки.The present invention is to create a simple, economical design conductive tip, providing continuous wire feed to the welding zone in conditions of tip overheating with small dimensions of the welding torch.
Указанная задача решена применением в конструкции сварочного аппарата токопроводящего наконечника, имеющего на одном конце средства крепления к токопроводящей части сварочной горелки и аксиальное сквозное отверстие для пропускания сварочной проволоки в зону сварки. Отличие предлагаемого наконечника для дуговой сварки проволочным электродом состоит в том, что в нем выполнены продольные пазы, равномерно расположенные в окружном направлении наконечника.This problem is solved by using a conductive tip in the welding machine structure, which has at one end means of attachment to the conductive part of the welding torch and an axial through hole for passing the welding wire to the welding zone. The difference of the proposed tip for arc welding with a wire electrode is that it has longitudinal grooves evenly spaced in the circumferential direction of the tip.
Наконечник предпочтительно изготовлен из медного, например ΟιιΟγΖγ. сплава. Длину пазов в продольном направлении целесообразно выбирать таким образом, чтобы сохранить целостность средств крепления наконечника к токопроводящей части сварочной горелки. Как правило, для крепления наконечника применяют резьбовое соединение, однако может быть применен любой подходящий способ крепления наконечника к токопроводящей части. Ширина пазов определяется способом их выполнения. Количество пазов может быть подобрано эмпирически, исходя из условий работы сварочного узла.The tip is preferably made of copper, for example ΟιιΟγγγ. alloy. The length of the grooves in the longitudinal direction, it is advisable to choose in such a way as to preserve the integrity of the means of fastening the tip to the conductive part of the welding torch. As a rule, a threaded connection is used to fasten the tip; however, any suitable method of fastening the tip to the conductive part can be used. The width of the grooves is determined by the way they are performed. The number of grooves can be chosen empirically, based on the operating conditions of the welding unit.
Кроме того, наконечник содержит отверстия для пропускания защитного газа, проходящие от донной поверхности, по меньшей мере, нескольких из указанных пазов к аксиальному сквозному отверстию и равномерно расположенные в окружном направлении наконечника. Пазы предпочтительно имеют такую глубину, что вокруг аксиального отверстия вне пределов отверстий для пропускания защитного газаIn addition, the tip contains holes for passing the protective gas, passing from the bottom surface of at least several of these grooves to the axial through hole and evenly spaced in the circumferential direction of the tip. The grooves preferably have a depth such that around the axial hole, outside the limits of the holes for passing the protective gas
- 1 014626 имеется сплошной материал наконечника достаточной толщины для того, чтобы обеспечить его эксплуатационную механическую прочность.- 1,014,626 there is a continuous tip material of sufficient thickness in order to ensure its operational mechanical strength.
Выполнение пазов по настоящему изобретению приводит к увеличению площади поверхности сварочного наконечника, что позволяет повысить эффективность отвода тепла и тем самым уменьшить перегрев наконечника, а следовательно и его тепловое расширение. Совпадение расположения отверстий для пропускания защитного газа с расположением, по меньшей мере, нескольких пазов обеспечивает подачу газа непосредственно в пазы и дополнительно служит повышению эффективности отвода тепла. Кроме того, при объемном тепловом расширении наличие пазов позволяет компенсировать расширение в направлении к центральной оси аксиального отверстия, а следовательно уменьшение его диаметра за счет расширения в направлениях центров пазов. Повышение эффективности теплоотвода и компенсация уменьшения диаметра аксиального отверстия при тепловом расширении наконечника позволяют предотвратить блокирование проволоки в процессе сварки.The implementation of the grooves of the present invention leads to an increase in the surface area of the welding tip, which allows to increase the efficiency of heat removal and thereby reduce overheating of the tip, and hence its thermal expansion. The coincidence of the location of the holes for passing the protective gas with the location of at least several slots ensures the supply of gas directly into the slots and additionally serves to increase the efficiency of heat removal. In addition, in the case of volumetric thermal expansion, the presence of grooves makes it possible to compensate for the expansion towards the central axis of the axial bore, and therefore the reduction of its diameter due to the expansion in the directions of the centers of the grooves. Improving the efficiency of the heat sink and compensating for the decrease in the diameter of the axial hole during thermal expansion of the tip help prevent blocking of the wire during the welding process.
Многочисленные эксперименты доказали эффективность применения наконечника по настоящему изобретению в составе малогабаритный сварочной горелки для предотвращения блокирования сварочной проволоки при нагреве наконечника в процессе сварки.Numerous experiments have proven the effectiveness of the tip of the present invention in the composition of a compact welding torch to prevent the welding wire from blocking when the tip is heated during the welding process.
В предпочтительном варианте реализации предлагаемый наконечник применен в составе сварочной горелки специализированного сварочного робота, который предназначен для выполнения сварочных работ на внутренней поверхности бака биологической защиты реактора энергоблока атомной электростанции. Малые габаритные размеры сварочной горелки обусловлены областью применения сварочного робота. Для попадания на внутреннюю поверхность бака биологической защиты сварочный робот пропускают через технологическое отверстие диаметром 54 мм.In a preferred embodiment, the implementation of the proposed tip is used in the composition of the welding torch of a specialized welding robot that is designed to perform welding work on the inner surface of the biological protection tank of the reactor of a nuclear power plant unit. The small dimensions of the welding torch are due to the scope of the welding robot. To hit the internal surface of the biological protection tank, the welding robot is passed through a technological hole 54 mm in diameter.
В предпочтительном варианте реализации для изготовления наконечника по настоящему изобретению использован стандартный наконечник из сплава СиСйт, в котором проделаны 12 пазов методом электроэрозии. При этом пазы могут быть выполнены любым доступным способом. Пазы расположены в окружном направлении таким образом, что имеющиеся в стандартном наконечнике 6 отверстий для пропускания газа совпадают с пазами, так что защитный газ поступает непосредственно в каждый второй паз.In the preferred embodiment, for the manufacture of the tip according to the present invention, a standard tip made of a CJT alloy is used, in which 12 grooves are made by the method of electroerosion. At the same time grooves can be executed in any available way. The grooves are located in the circumferential direction in such a way that the 6 holes for passing gas in the standard tip coincide with the grooves, so that the protective gas flows directly into every second groove.
Область применения настоящего изобретения не ограничивается сварочными работами на оборудовании энергоблока атомной электростанции. Предлагаемый наконечник может быть применен в составе любого малогабаритного оборудования, применяемого для сварки проволочным электродом в среде защитного газа.The scope of the present invention is not limited to welding work on the equipment of a nuclear power plant unit. The proposed tip can be used as part of any small-sized equipment used for welding with a wire electrode in a protective gas environment.
Предлагаемый наконечник позволяет при минимальных затратах решить задачу минимизации габаритных размеров сварочной горелки при условии сохранения надежного электрического контакта и обеспечения свободного пропускания проволоки в зону сварки.The proposed tip allows at minimum cost to solve the problem of minimizing the overall dimensions of the welding torch while maintaining reliable electrical contact and ensuring the free passage of the wire into the welding zone.
На фиг. 1 показан предлагаемый наконечник для малогабаритной сварочной горелки.FIG. 1 shows the proposed tip for a small-sized welding torch.
На фиг. 2 показана конструкция сварочного аппарата, содержащего предлагаемый наконечник.FIG. 2 shows the design of the welding apparatus containing the proposed tip.
Как показано на фиг. 1, предлагаемый наконечник имеет сквозное аксиальное отверстие (1), которое со стороны, обращенной к зоне сварки, имеет диаметр, достаточный для обеспечения скользящего контакта со сварочной проволокой, а со стороны резьбового крепления (2) к токопроводящему основанию имеет больший диаметр для пропускания защитного газа. Кроме того, предусмотрены отверстия (3), которые соединяют внутреннюю полость наконечника, образованную аксиальным отверстием, с внешней стороной наконечника и служат для подачи защитного газа в зону сварки. В окружном направлении наконечника проделаны 12 пазов (4), расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Пазы выполнены методом электроэрозии. Ширина пазов составляет примерно 0,25 мм и обусловлена исключительно инструментарием, примененным для выполнения этих пазов. В качестве заготовки для изготовления предлагаемого наконечника применен стандартный сварочный наконечник из сплава ίτιίτΖΓ.As shown in FIG. 1, the proposed tip has a through axial bore (1), which on the side facing the welding zone has a diameter sufficient to provide sliding contact with the welding wire, and on the side of the threaded attachment (2) to the conductive base has a larger diameter to pass the protective gas. In addition, holes (3) are provided that connect the internal cavity of the tip, formed by the axial hole, to the outside of the tip and serve to supply protective gas to the welding zone. In the circumferential direction of the tip, 12 slots (4) are made at the same distance from each other. The grooves are made by electroerosion. The width of the grooves is approximately 0.25 mm and is determined solely by the tools used to make these grooves. As a blank for the manufacture of the proposed tip used standard welding tip alloy ίτιίτΖΓ.
На фиг. 2 показана малогабаритная сварочная горелка. Предлагаемый наконечник (5) с помощью резьбового соединения присоединен к токопроводящему основанию (2). Кроме того, к основанию (2) с помощью гайки (4) присоединена надетая на штуцер (6) термостойкая пневматическая трубка (7), выполненная предпочтительно из РТРЕ материала, которая предназначена для подачи защитного газа, а также для пропускания сварочной проволоки (не показана) в сквозное аксиальное отверстие наконечника (5). Платик (13) с помощью винтов (не показаны) прижимает силовой провод (11) к основанию (2), обеспечивая надежный электрический контакт. Наконечник (5), соединенный с основанием (2), также является токопроводящим элементом, обеспечивающим скользящий электрический контакт со сварочной проволокой, пропущенной через сквозное аксиальное отверстие в наконечнике (5). Сварочная проволока (не показана) подведена к наконечнику (5) по трубке (7). Токопроводящие части горелки защищены кожухом (1) и донной крышкой (3). Провод (11) изолирован термоусаживаемой трубкой (12). Прокладка (14) предотвращает подсос воздуха в полость сопла (10). Конструкция выполнена таким образом, что часть наконечника, снабженная пазами, имеющиеся в наконечнике (5) отверстия (8) для пропускания защитного газа и выходящий из наконечника проволочный электрод находятся внутри пространства, ограниченного экраном (9) и соплом (10) горелки. Таким образом, защитный газ, поступающий через отверстия (8) в наконечнике (5) в пространство, ограниченное экраном (9) и соплом (10), защищает зону дуги от атмоFIG. 2 shows a small-sized welding torch. The proposed tip (5) with a threaded connection attached to the conductive base (2). In addition, a heat-resistant pneumatic tube (7), preferably made of PTFE material, which is intended to supply protective gas, as well as to pass welding wire (attached to the base (6)) is attached to the base (2) with a nut (4) ) into the through axial bore of the tip (5). Platick (13) with screws (not shown) presses the power wire (11) to the base (2), providing a reliable electrical contact. The tip (5), connected to the base (2), is also a conductive element, providing sliding electrical contact with the welding wire passed through the through axial hole in the tip (5). The welding wire (not shown) is connected to the tip (5) through the tube (7). The conductive parts of the burner are protected by a casing (1) and bottom cover (3). The wire (11) is insulated with a heat-shrinkable tube (12). Gasket (14) prevents air from leaking into the nozzle cavity (10). The design is made in such a way that the part of the tip, provided with grooves, holes (8) in the tip (5) for passing the protective gas and the wire electrode leaving the tip are inside the space bounded by the screen (9) and the burner nozzle (10). Thus, the protective gas entering through the holes (8) in the tip (5) into the space bounded by the screen (9) and the nozzle (10) protects the arc zone from the atmosphere
- 2 014626 сферных загрязнений и способствует эффективному отводу тепла, обдувая поверхность наконечника, существенно увеличенную за счет проделанных в нем пазов.- 2014 14626 spherical pollution and contributes to the effective heat removal, blowing the surface of the tip, significantly increased due to the grooves made in it.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201000671A EA014626B1 (en) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | A conducting tip for a compact welding set |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201000671A EA014626B1 (en) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | A conducting tip for a compact welding set |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201000671A1 EA201000671A1 (en) | 2010-12-30 |
| EA014626B1 true EA014626B1 (en) | 2010-12-30 |
Family
ID=43531315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201000671A EA014626B1 (en) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | A conducting tip for a compact welding set |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA014626B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU692706A1 (en) * | 1976-12-24 | 1979-10-25 | Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона | Nozzle to burners for arc welding |
| SU737153A1 (en) * | 1977-12-01 | 1980-05-30 | Пермский моторостроительный завод им. Я.М.Свердлова | Torch for gas-shielded arc welding with consumable electrode |
| SU1166943A1 (en) * | 1984-02-20 | 1985-07-15 | Краматорский Индустриальный Институт | Method of arc welding with core wire |
| RU907U1 (en) * | 1993-12-15 | 1995-10-16 | Роман Геннадьевич Литвин | Plasma torch |
-
2010
- 2010-04-07 EA EA201000671A patent/EA014626B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU692706A1 (en) * | 1976-12-24 | 1979-10-25 | Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона | Nozzle to burners for arc welding |
| SU737153A1 (en) * | 1977-12-01 | 1980-05-30 | Пермский моторостроительный завод им. Я.М.Свердлова | Torch for gas-shielded arc welding with consumable electrode |
| SU1166943A1 (en) * | 1984-02-20 | 1985-07-15 | Краматорский Индустриальный Институт | Method of arc welding with core wire |
| RU907U1 (en) * | 1993-12-15 | 1995-10-16 | Роман Геннадьевич Литвин | Plasma torch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201000671A1 (en) | 2010-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102695357B (en) | For the apparatus and method of liquid cooled shield for improved piercing performance | |
| JP5205377B2 (en) | Plasma torch, plasma torch nozzle and plasma processing machine | |
| US9457418B2 (en) | Gas-cooled welding gun for an arc welding device | |
| US20090107958A1 (en) | Torch and Contact Tip for Gas Metal Arc Welding | |
| KR101412374B1 (en) | easy-to-assemble welding device | |
| US20160074973A1 (en) | Electric arc torch with cooling conduit | |
| US20100224597A1 (en) | Method for joining two rotationally symmetrical metal parts by tungsten inert gas (tig) welding, and a device for carrying out the method | |
| US8455786B2 (en) | Electrode head of the plasma cutting machine | |
| CN109262117B (en) | High-efficient refrigerated lockhole effect TIG deep penetration welding welder | |
| EP2308630B1 (en) | Narrow groove gas metal arc welding torch | |
| US5965039A (en) | Plasma torch | |
| JP2016530098A (en) | Single or multi-part insulating component for plasma torches, especially plasma cutting torches, and assemblies and plasma torches having the same | |
| EA014626B1 (en) | A conducting tip for a compact welding set | |
| US2612584A (en) | Inert gas welding torch | |
| JP2020534160A (en) | Torch body for thermal bonding | |
| JPS6317031B2 (en) | ||
| RU2778889C1 (en) | Plasma torch for surfacing the inner surface with powder material | |
| KR200484970Y1 (en) | Welding torch cable | |
| KR101406361B1 (en) | Overlay Welding Device Using Radiation | |
| KR20110026209A (en) | A torch for argon welding | |
| CA2212218A1 (en) | Plasma torch | |
| JP4391847B2 (en) | Plasma welding torch | |
| CN111112804A (en) | Limit water-cooling deep-melting argon arc welding gun | |
| CN209439576U (en) | Welding/cutter device | |
| KR102198969B1 (en) | Plasma torch with protruding front electrode protection nozzle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM MD TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ KZ KG TJ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY RU |