RU2118244C1

RU2118244C1 - Materials welding and cutting device

Info

Publication number: RU2118244C1
Application number: RU96117752A
Authority: RU
Inventors: Д.А. Звонов; А.А. Звонов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Строительное управление-39"
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-08-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; arc welding and cutting. SUBSTANCE: electric arc welding and cutting device has power source with two electrodes and ionizing radiation source at output of which one of power source electrodes is installed. EFFECT: improved quality of materials machining. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электродуговой сварке и резке, конкретно к устройствам для резки и сварки материалов. The invention relates to electric arc welding and cutting, particularly to devices for cutting and welding materials.

Известно устройство для лазерной обработки материалов [1], содержащее лазер с фокусирующей оптикой. A device for laser processing of materials [1] containing a laser with focusing optics is known.

Недостатком известного устройства является низкий коэффициент полезного действия. A disadvantage of the known device is the low efficiency.

Известно устройство для электродуговой обработки материалов [2], содержащее источник электрической энергии переменного или постоянного тока с двумя электродами. A device for electric arc processing of materials [2], containing a source of electrical energy of alternating or direct current with two electrodes.

Недостатком известного устройства является относительно низкое качество обработки материалов. A disadvantage of the known device is the relatively low quality of processing materials.

В основу изобретения поставлена задача создания устройства для сварки и резки материалов, обеспечивающего повышение качества обработки последних. The basis of the invention is the task of creating a device for welding and cutting materials, providing improved processing quality of the latter.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для сварки и резки материалов, содержащем источник питания с двумя электродами, согласно изобретению дополнительно введен источник ионизирующего излучения, на выходе которого установлен один из электродов источника питания. The solution to this problem is achieved by the fact that in the device for welding and cutting materials containing a power source with two electrodes, according to the invention, an ionizing radiation source is additionally introduced, at the output of which one of the electrodes of the power source is installed.

При этом электрод, установленный на выходе источника ионизирующего излучения, выполнен в виде шайбы из тугоплавкого материала, например графита или вольфрамового сплава, и установлен соосно с оптической осью источника ионизирующего излучения. Источник ионизирующего излучения выполнен в виде ультрафиолетового лазера, электронно-лучевой или рентгеновской трубки. In this case, the electrode installed at the output of the ionizing radiation source is made in the form of a washer of refractory material, such as graphite or a tungsten alloy, and is mounted coaxially with the optical axis of the ionizing radiation source. The ionizing radiation source is made in the form of an ultraviolet laser, cathode ray or x-ray tube.

Введение указанных отличий позволяет обеспечить стабилизацию горения дуги в процессе обработки материалов и тем самым достичь решения поставленной задачи, заключающейся в повышении качества обработки материалов. The introduction of these differences makes it possible to stabilize the burning of the arc during the processing of materials and thereby achieve a solution to the problem, which consists in improving the quality of processing materials.

Сущность изобретения поясняется схемой, представленной на фиг. 1 и 2. The invention is illustrated by the circuit shown in FIG. 1 and 2.

На фиг. 1 обозначены: 1 - источник питания; 2 - первый электрод; 3 - второй электрод; 4 - источник ионизирующего излучения; 5 - обрабатываемая деталь. In FIG. 1 marked: 1 - power source; 2 - the first electrode; 3 - second electrode; 4 - source of ionizing radiation; 5 - workpiece.

Устройство дня сварки и резки металлов содержит источник питания 1, два электрода 2 и 3, а также источник ионизирующего излучения 4. Выходы источника питания 1 соединены с первым 2 и вторым 3 электродами. Электрод 2 выполнен в виде клеммы для соединения с обрабатываемой деталью. Электрод 3 выполнен в виде шайбы из тугоплавкого материала, например графита или вольфрамового сплава. Соосно с отверстием электрода 3 установлен источник ионизирующего излучения 4. Источник ионизирующего излучения выполнен в виде ультрафиолетового лазера, электронно-лучевой или рентгеновской трубки. The metal welding and cutting day device comprises a power source 1, two electrodes 2 and 3, and an ionizing radiation source 4. The outputs of the power source 1 are connected to the first 2 and second 3 electrodes. The electrode 2 is made in the form of a terminal for connection with the workpiece. The electrode 3 is made in the form of a washer from a refractory material, for example graphite or a tungsten alloy. A source of ionizing radiation 4 is installed coaxially with the hole of the electrode 3. The source of ionizing radiation is made in the form of an ultraviolet laser, cathode ray or x-ray tube.

Устройство для сварки и резки материалов работает следующим образом. A device for welding and cutting materials works as follows.

Для обработки материалов, например для резки металлов, электрод 2 соединяется с обрабатываемой деталью 5, а электрод 3 совместно с источником ионизирующего излучения 4 устанавливается над поверхностью указанной детали. Включают источник питания 1. При этом между электродом 3 и деталью 5 образуется разность потенциалов. Затем включают источник ионизирующего излучения 4. При этом луч источника ионизирующего излучения 4 последовательно проходит через отверстие второго электрода и пространство между электродом 3 и деталью 5. При этом на пути прохождения луча источника 4 образуются носители тока: электроны, положительные и отрицательные ионы. В образованном токопроводящем канале под действием приложенной разности потенциалов между деталью 5 и электродом 3 возникает электрическая дуга, обеспечивающая тепловую обработку материала. To process materials, for example for cutting metals, the electrode 2 is connected to the workpiece 5, and the electrode 3 together with the ionizing radiation source 4 is mounted above the surface of the specified part. Turn on the power source 1. In this case, a potential difference is formed between the electrode 3 and part 5. Then, the ionizing radiation source 4 is turned on. In this case, the beam of the ionizing radiation source 4 sequentially passes through the hole of the second electrode and the space between the electrode 3 and the workpiece 5. At the same time, current carriers are formed on the path of the beam of the source 4: electrons, positive and negative ions. In the formed conductive channel under the action of the applied potential difference between the part 5 and the electrode 3, an electric arc arises, providing heat treatment of the material.

Из рассмотренного видно, что использование предлагаемой конструкции для сварки и резки материалов позволяет компенсировать унос носителей тока за счет силы Лоренца, возникающей при электродуговом разряде между электродом 3 и деталью 5. Тем самым достигается стабилизация горения электрической дуги, и, как следствие, повышается качество обработки материалов. From the above it can be seen that the use of the proposed design for welding and cutting materials can compensate for the ablation of current carriers due to the Lorentz force arising from an electric arc discharge between electrode 3 and workpiece 5. This ensures stabilization of the burning of the electric arc, and, as a result, improves the quality of processing materials.

Полезная модель разработана на уровне технического предложения. Разрабатывается опытный образец для сварки и резки материалов. The utility model is developed at the technical proposal level. A prototype is being developed for welding and cutting materials.

Источники информации
1. Патент РФ N 2037342, кл. B 08 B 7/00, 1995.Sources of information
1. RF patent N 2037342, cl. B 08 B 7/00, 1995.

2. Авторское свидетельство СССР N 1017446, кл. B 23 K 9/00, 1983. 2. USSR copyright certificate N 1017446, cl. B 23 K 9/00, 1983.

Claims

\ \ \ 1 1. A device for welding and cutting materials, containing a radiation source, at the output of which there is a ring electrode connected to one of the poles of the power source, the second pole of which is connected to the workpiece, characterized in that it contains a radiation source ultraviolet laser or cathode ray or x-ray tube. \\\ 2 2. The device according to claim 1, characterized in that the ring electrode is installed directly at the output of the radiation source and aligned with it.