RU145389U1

RU145389U1 - ARC TIG BURNER HEAD NON-MALABLE ELECTRODE IN PROTECTIVE GAS ENVIRONMENT

Info

Publication number: RU145389U1
Application number: RU2014100558/02U
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Подрезов; Иван Александрович Хворов; Алексей Валерьевич Шабанов; Валерий Ефимович Бидненко
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Хабаровский судостроительный завод"
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2014-09-20

Abstract

Головка горелки для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов, содержащая корпус с каналом для подачи защитного газа, цангу для крепления неплавящегося электрода, сопло и сопряженную с соплом оправку со сквозными отверстиями, размещенными по периметру, канал охлаждения, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гильзу, установленную в корпусе, выполненную с отверстием под цангу, с резьбой на концах и с фланцем с отверстиями, размещенным с возможностью замыкания на его торце оправки и сопла с помощью резьбовых соединений, расположенных на гильзе и оправке, при этом цанга выполнена составной из наконечника с зажимными кулачками и пустотелого штока и размещена в гильзе, канал охлаждения выполнен внутри пустотелого штока цанги в направляющем отверстии для электрода в виде винтовой образующей с замкнутой поверхностью электрода и с двумя радиальными канавками по краям, при этом одна из канавок выполнена с входным отверстием для подачи защитных газов, а вторая - с выходным отверстием для прохода защитного газа внутрь оправки и в зону сварки, причем канавки снабжены соосно им выполненными радиальными отверстиями в гильзе для прохода защитных газов, а радиальная канавка на выходе примыкает к торцу наконечника с зажимными кулачками цанги.Burner head for arc welding with a non-consumable electrode in a shielding gas medium, comprising a housing with a channel for supplying a protective gas, a collet for attaching a non-consumable electrode, a nozzle and a mandrel associated with the nozzle with through holes located around the perimeter, the cooling channel, characterized in that it additionally contains a sleeve installed in the housing, made with a hole for the collet, with threads at the ends and with a flange with holes placed with the possibility of closing on its end of the mandrel and nozzle using threaded the connections located on the sleeve and the mandrel, the collet is made up of a tip with clamping cams and a hollow rod and placed in the sleeve, the cooling channel is made inside the hollow rod of the collet in the guide hole for the electrode in the form of a helical generatrix with a closed electrode surface and with two radial grooves along the edges, while one of the grooves is made with an inlet for supplying protective gases, and the second with an outlet for the passage of protective gas into the mandrel and into the welding zone, and Navki fitted coaxially to them a radial hole in the sleeve for the passage of shielding gas, and a radial groove adjacent to the outlet end of the tip with the jaws of the collet.

Description

Техническое решение относится к области сварочного производства, а именно к технологической оснастке сварочного производства и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении сварных изделий и конструкций из черных и цветных металлов и их сплавов. Известна горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах, содержащая корпус с закрепленным в нем держателем электрода, выполненным с каналом для размещения электрода и полостью воздушного охлаждения и сопло. Полость воздушного охлаждения выполнена C-образного поперечного сечения, охватывающего канал для размещения электрода с трех сторон и отделена стенкой от канала для размещения электрода, при этом отношение толщины стенки к толщине электрода равно 0,25-1. (см. а.с. SU №774074, МПК-7 B23K 9/167).The technical solution relates to the field of welding production, namely to the technological equipment of the welding production and can be used in various industries in the manufacture of welded products and structures from ferrous and non-ferrous metals and their alloys. Known torch for arc welding with a non-consumable electrode in protective gases, comprising a housing with an electrode holder fixed therein, made with a channel for accommodating the electrode and an air cooling cavity and a nozzle. The air-cooling cavity is made of a C-shaped cross section covering the channel for placing the electrode on three sides and is separated by a wall from the channel for placing the electrode, while the ratio of the wall thickness to the thickness of the electrode is 0.25-1. (see.with. SU No. 774074, MPK-7 B23K 9/167).

Недостатком известного решения является неэффективное охлаждение электрода, обусловленное расположением полости охлаждения, вокруг электрододержателя с трех его сторон и отводом тепла с поверхности электрододержателя, что уменьшает цикл процесса сварки и ограничивает использование горелки при больших плотностях тока на электроде.A disadvantage of the known solution is the inefficient cooling of the electrode due to the location of the cooling cavity around the electrode holder on its three sides and heat removal from the surface of the electrode holder, which reduces the welding process cycle and limits the use of the torch at high current densities on the electrode.

Наиболее близким из известных решений является горелка для сварки неплавящимся электродом, содержащая корпус с каналом для подачи защитного газа, цангу для крепления неплавящегося электрода, керамическое сопло, закрепленное на корпусе. Горелка снабжена оправкой, размещенной в канале сопла. В оправке выполнен ступенчатым цилиндрическим канал для подачи газа защитного, являющегося одновременно охлаждающим, в центре канала размещен неплавящийся электрод, при этом по периметру оправки выполнены сквозные каналы для подачи защитного газа в зону сварки, (см. п. SU №1814602, МПК-5 B23K 9/167)The closest known solution is a torch for welding with a non-consumable electrode, comprising a body with a channel for supplying a protective gas, a collet for attaching a non-consumable electrode, a ceramic nozzle mounted on the body. The burner is equipped with a mandrel located in the nozzle channel. The mandrel has a stepped cylindrical channel for supplying protective gas, which is also cooling, a non-consumable electrode is placed in the center of the channel, while through the perimeter of the mandrel there are through channels for supplying protective gas to the welding zone (see paragraph SU No. 1814602, MPK-5 B23K 9/167)

Недостатками известного решения являются низкая эффективность охлаждения электрода, цанги и корпуса-цангодержателя, за счет очень малых объемов охлаждения для поступающего газа, а также недостаточная жесткость установки электрода при креплении его в цанге с увеличенной консолью при размещении свободно внутри оправки, создающей возможность появления вибрации при сварке, снижающей устойчивость электрической дуги при выполнении сварных швов и создающее дополнительный нагрев головки горелки.The disadvantages of this solution are the low cooling efficiency of the electrode, collet and the holder housing due to the very small cooling volumes for the incoming gas, as well as the insufficient rigidity of the electrode when mounting it in a collet with an increased console when placed freely inside the mandrel, creating the possibility of vibration when welding, which reduces the stability of the electric arc when performing welds and creates additional heating of the burner head.

Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения электрода, цанги, оправки, сопла.The technical result is to increase the cooling efficiency of the electrode, collet, mandrel, nozzle.

Технический результат достигается тем, головка горелки для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов, содержащая корпус с каналом для подачи защитного газа, цангу для крепления неплавящегося электрода, сопло и сопряженную с соплом оправку со сквозными отверстиями, размещенными по периметру, канал охлаждения, дополнительно содержит гильзу, установленную в корпусе, выполненную с отверстием под цангу, с резьбой на концах и с фланцем с отверстиями, размещенным с возможностью замыкания на его торце оправки и сопла с помощью резьбовых соединений, расположенных на гильзе и оправке, цанга выполнена составной из наконечника с зажимными кулачками и пустотелого штока и размещена в гильзе, канал охлаждения выполнен внутри пустотелого штока цанги в направляющем отверстии для электрода в виде винтовой образующей замкнутой поверхностью электрода и с двумя радиальными канавками по краям, при этом канавки снабжены: одна - входным отверстием для подачи защитных газов и вторая - выходным отверстием для прохода защитного газа внутрь оправки и в зону сварки и соосно им выполненными радиальными отверстиями в гильзе для прохода защитных газов, причем радиальная канавка на выходе примыкает к торцу наконечника с зажимными кулачками цанги.The technical result is achieved by the fact that the head of the torch for arc welding with a non-consumable electrode in a shielding gas medium, comprising a housing with a channel for supplying a protective gas, a collet for attaching a non-consumable electrode, a nozzle and a mandrel associated with the nozzle with through holes located around the perimeter, a cooling channel, additionally contains a sleeve installed in the housing, made with a hole for the collet, with threads at the ends and with a flange with holes placed with the possibility of closing on its end of the mandrel and nozzle using With threaded connections located on the sleeve and the mandrel, the collet is made up of a tip with clamping cams and a hollow rod and is placed in the sleeve, the cooling channel is made inside the hollow rod of the collet in the guide hole for the electrode in the form of a helical generatrix of the closed surface of the electrode and with two radial grooves along the edges, the grooves are equipped with: one - an inlet for supplying shielding gases and a second - an outlet for passing shielding gas into the mandrel and into the weld zone and aligned with it made radial holes in the sleeve for the passage of protective gases, and the radial groove at the outlet is adjacent to the end face of the tip with clamping jaws of the collet.

Снабжение головки гильзой, выполненной с отверстием под цангу, с резьбой на концах и с фланцем с отверстиями, размещенным с возможностью замыкания на его торце оправки и сопла с помощью резьбовых соединений, расположенных на гильзе и оправке, выполнение цанги составной из наконечника с зажимными кулачками и пустотелого штока, размещенной в гильзе, выполнение, канала охлаждения внутри пустотелого штока цанги в направляющем отверстии для электрода в виде винтовой образующей замкнутой поверхностью электрода и с двумя радиальными канавками по краям, с отверстиями для прохода защитного газа обеспечивает прохождение защитного газа соприкасающимся непосредственно с поверхностью электрода, а также с поверхностью гильзы и оправки, повышая эффективность охлаждения деталей головки газовой горелки, а также позволяет зафиксировать электрод с наименьшей консолью до сварного шва, повышая жесткость установки неплавящегося электрода, что создает более устойчивую электрическую дугу в процессе сварки токоемких сварных швов, исключая дополнительный нагрев деталей головки, повышая эффективность охлаждения деталей головки.Supply of the head with a sleeve made with a hole for the collet, with threads at the ends and with a flange with holes placed with the possibility of locking the mandrel and nozzle at its end using threaded connections located on the sleeve and the mandrel, making a collet composed of a tip with clamping cams and a hollow rod placed in the sleeve, the execution of the cooling channel inside the hollow rod of the collet in the guide hole for the electrode in the form of a helical generatrix of the closed surface of the electrode and with two radial grooves along the edges, with openings for the passage of the shielding gas, ensures the passage of shielding gas in direct contact with the electrode surface, as well as the surface of the sleeve and the mandrel, increasing the cooling efficiency of the parts of the gas burner head, and also allows you to fix the electrode with the smallest console to the weld, increasing the rigidity of the installation non-consumable electrode, which creates a more stable electric arc during the welding of current-intensive welds, eliminating additional heating of the parts of the head, increasing ffektivnost cooling head parts.

На фиг. 1 изображен общий вид головки горелки для сварки в разрезе.In FIG. 1 shows a General view of the head of the torch for welding in section.

Головка горелки для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов содержит корпус 1, канал для подачи защитного газа, в виде токогазопровода 2, жестко закрепленного на корпусе, например сваркой. Головка горелки дополнительно содержит, установленную в корпусе гильзу 3, выполненную с фланцем 4, на котором выполнены отверстия 5, и с резьбой на концах. Головка горелки для дуговой сварки содержит цангу 6 для крепления неплавящегося электрода 7, оправку 8, закрепленную резьбой на гильзе 3 до замыкания с торцом фланца 4 и сопло 9, закрепленное резьбой на оправке 8 до замыкания с торцом фланца 4 гильзы 3. Фланец 4 гильзы 3 с корпусом 1 образует камеру 10, а с оправкой 8, снабженной торцевыми отверстиями 11, - камеру 12 для прохода защитного газа. Цанга 6 выполнена составной и состоит из наконечника с зажимными кулачками 13 и пустотелого штока 14 и размещена в гильзе 3 корпуса 1. Канал охлаждения 15 размещен внутри пустотелого штока 14 в направляющем отверстии для электрода 7 и выполнен в виде канала с винтовой образующей полукруглого профиля, замкнутого поверхностью электрода и с двумя радиальными канавками 16 и 17 по краям. Канавка 16 снабжена входным отверстием 18 для подачи защитных газов, а канавка 17 снабжена выходным отверстием 19 для выхода защитного газа в камеру 12 оправки 8 и в зону сварки через отверстия 11, расположенные по периметру оправки. Соосно входному отверстию 18 и выходному отверстию 19 выполнены отверстия 20 и 21 соответственно в гильзе 3 корпуса 1 для прохода защитных газов, причем радиальная канавка 17 на выходе примыкает к торцу наконечника с зажимными кулачками 13 цанги. Для крепления неплавящегося электрода 7 зажимными кулачками 13 цанга снабжена гайкой 22. Корпус 1, гайка 22 головки горелки для сварки и токогазопровод 2 покрыты теплоизоляционным материалом.The torch head for arc welding with a non-consumable electrode in a shielding gas medium comprises a housing 1, a channel for supplying a protective gas, in the form of a gas and gas pipeline 2, rigidly fixed to the housing, for example by welding. The burner head further comprises a sleeve 3 installed in the housing, made with a flange 4, on which openings 5 are made, and with a thread at the ends. The torch head for arc welding contains a collet 6 for fastening a non-consumable electrode 7, a mandrel 8, fixed with a thread on the sleeve 3 until it closes with the end face of the flange 4 and a nozzle 9, fixed with a thread on the mandrel 8 until it closes with the end face of the flange 4 of the sleeve 3. Flange 4 of the sleeve 3 with the housing 1 forms a chamber 10, and with a mandrel 8 provided with end holes 11, a chamber 12 for the passage of protective gas. Collet 6 is made integral and consists of a tip with clamping cams 13 and a hollow rod 14 and is located in the sleeve 3 of the housing 1. The cooling channel 15 is placed inside the hollow rod 14 in the guide hole for the electrode 7 and is made in the form of a channel with a helical half-circular profile electrode surface and with two radial grooves 16 and 17 at the edges. The groove 16 is provided with an inlet 18 for supplying protective gases, and the groove 17 is provided with an outlet 19 for the exit of protective gas into the chamber 12 of the mandrel 8 and into the welding zone through holes 11 located around the perimeter of the mandrel. Coaxially with the inlet 18 and the outlet 19, holes 20 and 21 are made in the sleeve 3 of the housing 1 for the passage of protective gases, and the radial groove 17 at the outlet is adjacent to the end of the tip with clamping jaws 13 of the collet. For fastening the non-consumable electrode 7 with clamping cams 13, the collet is equipped with a nut 22. The housing 1, the nut 22 of the welding torch head and the gas and gas pipeline 2 are coated with heat-insulating material.

Головка горелки для дуговой сварки в среде защитных газов работает следующим образом.The torch head for arc welding in a protective gas environment operates as follows.

Газ, например, аргон подают по токогазопроводу 2 под давлением в камеру 10 корпуса 1. Из камеры 10 газ поступает в отверстие 20 гильзы 3, и в отверстия 5 фланца 4 гильзы. Из отверстия 20 через отверстие 18 и канавку 16 поступает в канал 15 для охлаждения электрода 7 и торца наконечника с зажимными кулачками 13 цанги 6. Защитный газ нагревается и нагретый через канавку 17 отверстия 19 и 21 поступает в полость 12 и смешиваясь с газом, поступающим напрямую через отверстия 5 фланца 4 гильзы поступает через отверстия 11 оправки 8 в зону сварки. Установка электрода 7 и крепление его в зажимных кулачках цанги осуществляется с помощью гайки 22, покрытой теплоизоляционным материалом.Gas, for example, argon is supplied through a gas pipeline 2 under pressure to the chamber 10 of the housing 1. From the chamber 10, gas enters the hole 20 of the sleeve 3, and into the holes 5 of the sleeve flange 4. From the hole 20 through the hole 18 and the groove 16 enters the channel 15 for cooling the electrode 7 and the end of the tip with the clamping jaws 13 of the collet 6. The protective gas is heated and heated through the groove 17 of the hole 19 and 21 enters the cavity 12 and mixes with the gas supplied directly through the holes 5 of the flange 4 of the sleeve enters through the holes 11 of the mandrel 8 into the welding zone. The installation of the electrode 7 and its fastening in the clamping jaws of the collet is carried out with the help of a nut 22 coated with heat-insulating material.

Головка горелки для дуговой сварки в среде защитных газов с улучшенным охлаждением ее деталей при повышенной жесткости установки неплавящегося электрода, создающей более устойчивую электрическую дугу в процессе сварки токоемких сварных швов, найдет промышленное применение.The torch head for arc welding in a shielding gas environment with improved cooling of its parts with increased rigidity of the installation of a non-consumable electrode, which creates a more stable electric arc in the welding process of current-intensive welds, will find industrial application.

Claims

Burner head for arc welding with a non-consumable electrode in a shielding gas medium, comprising a housing with a channel for supplying a protective gas, a collet for attaching a non-consumable electrode, a nozzle and a mandrel associated with the nozzle with through holes located around the perimeter, the cooling channel, characterized in that it additionally contains a sleeve installed in the housing, made with a hole for the collet, with threads at the ends and with a flange with holes placed with the possibility of closing on its end of the mandrel and nozzle using threaded the connections located on the sleeve and the mandrel, the collet is made up of a tip with clamping cams and a hollow rod and placed in the sleeve, the cooling channel is made inside the hollow rod of the collet in the guide hole for the electrode in the form of a helical generatrix with a closed electrode surface and with two radial grooves along the edges, while one of the grooves is made with an inlet for supplying protective gases, and the second with an outlet for the passage of protective gas into the mandrel and into the welding zone, and Navki fitted coaxially to them a radial hole in the sleeve for the passage of shielding gas, and a radial groove adjacent to the outlet end of the tip with the jaws of the collet.