RU1633626C

RU1633626C - Shielded-arc welding torch

Info

Publication number: RU1633626C
Authority: RU
Inventors: В.П. Афанасьев; Г.А. Славин; С.В. Волобуев; Ф.В. Воронин; А.П. Антонов; Н.П. Четвергов
Original assignee: Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: welding engineering. SUBSTANCE: torch has case 1 with storage chamber 2, damping chamber 3, and stabilizing chamber 4, nozzle 5, and electrode 6. Case has holes to receive electrode. Optical system coaxial with nozzle has image detector 8 and lens 9. Fiber optic screen used as image brightness transforming unit 10 is placed between image detector and lens. Thin-walled shell 11 with bottom hole is mounted coaxially with case 1. Variable gap is provided between lens 9 and bottom of shell 11. Lens 9 is of short-focus type. EFFECT: improved quality of welds due to provision for visual check of welding bath geometry. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для дуговой сварки в защитных газах. The invention relates to welding, in particular to devices for arc welding in shielding gases.

Цель изобретения - повышение качества сварных швов путем расширения возможности визуального контроля за геометрическими параметрами сварочной ванны. The purpose of the invention is to improve the quality of welds by expanding the ability of visual control of the geometric parameters of the weld pool.

На чертеже изображена предлагаемая горелка для сварки в защитных газах. The drawing shows the proposed torch for welding in shielding gases.

Горелка содержит корпус 1 с накопительной 2, демпфирующей 3 и успокоительной 4 камерами, сопло 5 и электрод 6. Корпус имеет отверстия для закрепления электрода и штуцера 7 для подачи защитного газа. Соосно соплу установлена оптическая система, состоящая из приемника 8 изображения и объектива 9. Соосно соплу между приемником 8 изображения и объективом 9 установлен узел трансформации яркости изображения в виде волоконно-оптического экрана 10 с различными апертурами входа и выхода. Соосно с корпусом размещен тонкостенный стакан 11 с отверстием в днище. Накопительная камера 2 образована внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью стакана 11. Демпфирующая камера 3 образована поверхностью объектива 9 и днищем стакана 11, а успокоительная камера 4 - внутренней поверхностью стакана 11. Приемник 8 изображения установлен с возможностью смещения относительно оси горелки. The burner contains a housing 1 with storage 2, damping 3 and soothing 4 cameras, a nozzle 5 and an electrode 6. The housing has openings for fixing the electrode and the nozzle 7 for supplying a protective gas. An optical system consisting of an image receiver 8 and a lens 9 is installed coaxially with the nozzle. A node for transforming the image brightness in the form of a fiber-optic screen 10 with various input and output apertures is installed coaxially with the nozzle between the image receiver 8 and the lens 9. A thin-walled glass 11 with an opening in the bottom is placed coaxially with the body. The storage chamber 2 is formed by the inner surface of the housing 1 and the outer surface of the cup 11. The damping chamber 3 is formed by the surface of the lens 9 and the bottom of the cup 11, and the stilling chamber 4 is formed by the inner surface of the cup 11. The image receiver 8 is mounted with a possibility of displacement relative to the axis of the burner.

Горелка работает следующим образом. Защитный газ через штуцер 7 поступает в накопительную камеру 2 корпуса горелки, где происходит выравнивание пульсации подачи газа, затем попадает в демпфирующую камеру 3, образованную днищем металлического стакана 11 и объективом 9. The burner operates as follows. The protective gas through the nozzle 7 enters the accumulation chamber 2 of the burner body, where the pulsation of the gas supply is equalized, then it enters the damping chamber 3 formed by the bottom of the metal cup 11 and the lens 9.

Далее через отверстие в дне стакана 11 газ проходит в успокоительную камеру 14, где происходит уменьшение турбулентности газового потока. Электрод 6 закреплен в корпусе горелки и омывается газовым потоком, поступающим из успокоительной камеры 4 по соплу 5 в зону сварки. После этого между электродом 6 и стыком свариваемых деталей возбуждают дугу, образуется сварочная ванна, изображение которой посредством объектива 9 передается на нижнюю волоконно-оптическую поверхность экрана 10, состоящего из вертикальных отрезков оптических волокон с различной геометрией торцов, благодаря чему изменяется входная и выходная апертура, что позволяет выравнивать яркость изображения центральной и периферийной частей сварочной ванны заданным образом, обеспечивающим желаемый результат. С верхней поверхности волоконно-оптического экрана 10 изображение воспринимается приемником изображения 8 и транслируется на экран телевизора или иного устройства обработки и представления информации. Further, through the hole in the bottom of the glass 11, the gas passes into the stilling chamber 14, where the turbulence of the gas stream decreases. The electrode 6 is fixed in the burner body and is washed by the gas stream coming from the stilling chamber 4 through the nozzle 5 into the welding zone. After that, an arc is excited between the electrode 6 and the joint of the parts to be welded, a weld pool is formed, the image of which is transmitted through the lens 9 to the lower fiber-optic surface of the screen 10, which consists of vertical segments of optical fibers with different geometry of the ends, due to which the input and output apertures change, which allows you to align the brightness of the image of the Central and peripheral parts of the weld pool in a predetermined manner, providing the desired result. From the upper surface of the fiber-optic screen 10, the image is perceived by the image receiver 8 and transmitted to the screen of a television or other device for processing and presenting information.

Защита оптических линз объектива 9 от перегрева и осаждения паров металла обеспечивается омыванием газовым потоком, сосредоточенным в демпфирующей камере 3, и может быть дополнительно усилена прозрачной крышкой. The protection of the optical lenses of the lens 9 from overheating and vapor deposition of the metal is provided by washing with a gas stream concentrated in the damping chamber 3, and can be further enhanced by a transparent cover.

В зависимости от типа электрода (плавящийся, неплавящийся), состава защитной среды и свариваемого материала объект защитного газа, поступающего в успокоительную камеру 4, можно регулировать путем смещения стакана 11 по отношению к объективу 9. Depending on the type of electrode (melting, non-melting), the composition of the protective medium and the material being welded, the object of the protective gas entering the stilling chamber 4 can be adjusted by displacing the glass 11 with respect to the lens 9.

Экспериментальные исследования горелки предлагаемой конструкции в составе сварочного стенда показали, что по сравнению с известной обеспечивается более надежное наблюдение в процессе сварки за центральной и периферийной частями сварочной ванны одновременно. Это позволяет своевременно корректировать возникающие отклонения. Experimental studies of the torch of the proposed design as part of the welding stand showed that, compared with the known one, more reliable observation during the welding process of the central and peripheral parts of the weld pool at the same time is provided. This allows timely correction of deviations.

Предлагаемая горелка может быть реализована при помощи серийно выпускаемого оборудования. Например, в качестве приемника 8 изображения может использоваться телекамера марки КТП-82 с объективом типа "Гелиос-33". В качестве объектива 9 можно применить объектив ОКС-1-10, а в качестве волоконно-оптического экрана 10 может быть использован волоконно-оптический экран диаметром 51 мм. Предлагаемая горелка компактна и состоит из небольшого количества оптических элементов. The proposed burner can be implemented using commercially available equipment. For example, a KTP-82 brand camera with a Helios-33 lens can be used as the image receiver 8. As the lens 9, you can use the lens OKS-1-10, and as a fiber-optic screen 10 can be used fiber-optic screen with a diameter of 51 mm The proposed burner is compact and consists of a small number of optical elements.

Claims

1. A BURNER FOR ARC WELDING IN PROTECTIVE GASES, comprising a housing with storage, damping and soothing chambers, a nozzle, an electrode and an optical system coaxially mounted with the nozzle with an image receiver and a lens, characterized in that, in order to improve the quality of welds by expanding the visual control of the geometric parameters of the weld pool, it is equipped with a brightness transformation unit in the form of a fiber-optic screen with various input and output apertures and a thin-walled glass with a hole in the bottom, the accumulation chamber is formed by the inner surface of the body and the outer surface of the cup, the damping chamber is formed by the surface of the lens and the bottom of the cup and the stilling chamber is formed by the inner surface of the cup and connected to the nozzle, the lens is placed between the bottom of the cup and the image receiver, the image brightness transformation unit is located between an image receiver and a lens, wherein the working part of the electrode, the image brightness transformation unit and the lens are mounted coaxially with the nozzle, and the image receiver is mounted bias relative to the axis of the burner.

2. The burner according to claim 1, characterized in that the gap between the lens and the bottom of the glass is made variable, and the lens itself is short-focus.