RU96049U1

RU96049U1 - ELECTRODE WELDING TORCH

Info

Publication number: RU96049U1
Application number: RU2010109758/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Ильинский; Борис Константинович Четин; Владимир Михайлович Сушко
Original assignee: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш"
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2010-07-20

Abstract

1. Горелка для сварки неплавящимся электродом, содержащая водоохлаждаемый корпус, имеющий осевое отверстие, полый катод, в котором размещен вспомогательный электрод, имеющий возможность соединения посредством токоподводящего провода с источником питания, подсоединенный к корпусу шланг для подачи плазмообразующего газа в полый катод, отличающаяся тем, что горелка снабжена переходником и ступенчатой втулкой, установленной в корпусе, переходник размещен во втулке и зафиксирован гайкой, ввинченной в ступенчатую втулку, причем отверстие корпуса закрыто заглушкой, полый катод установлен на заглушке, в гайке и заглушке выполнены осевые отверстия, через которые в полый катод пропущен вспомогательный электрод, помещенный в изолятор, при этом вспомогательный электрод скреплен с переходником, с которым также скреплен тоководводящий провод. ! 2. Горелка для сварки неплавящимся электродом по п.1, отличающаяся тем, что в шланге для подачи плазмообразующего газа установлена втулка, через которую пропущен и с которой соединен тоководводящий провод, при этом втулка имеет возможность соединения с источником питания. 1. A torch for welding with a non-consumable electrode, comprising a water-cooled casing having an axial hole, a hollow cathode, in which an auxiliary electrode is placed, which can be connected via a lead wire to a power source, a hose for supplying plasma-forming gas to the hollow cathode connected to the casing, characterized in that the burner is equipped with an adapter and a step sleeve installed in the housing, the adapter is placed in the sleeve and fixed with a nut screwed into the step sleeve, the hole being the housing is closed by a plug, the hollow cathode is mounted on the plug, axial holes are made in the nut and plug, through which an auxiliary electrode is placed in the insulator, and the auxiliary electrode is fastened to the adapter, with which the lead wire is also fastened. ! 2. A torch for welding with a non-consumable electrode according to claim 1, characterized in that a sleeve is installed in the hose for supplying plasma-forming gas, through which a current-conducting wire is passed and connected to, while the sleeve has the ability to connect to a power source.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для сварки в вакууме, а именно, к конструкциям горелок с полым катодом, выполненным с каналом для подачи плазмообразующего газа.The utility model relates to equipment for welding in a vacuum, namely, to designs of hollow cathode burners made with a channel for supplying plasma-forming gas.

Известна горелка для сварки полым неплавящимся электродом в вакууме, содержащая установленный в вакуумируемой посредством откачного насоса камере полый катод. Полость катода через дозирующее устройство связана с емкостью для инертного газа. При работе данного устройства возбуждение дугового разряда осуществляется посредством источника тока между полым катодом и свариваемым изделием с одновременной подачей плазмообразующего газа.A known torch for welding by a hollow non-consumable electrode in vacuum, containing a hollow cathode installed in a chamber that is evacuated by means of a pump pump. The cathode cavity through a metering device is connected to a container for inert gas. When this device is operating, the arc discharge is excited by a current source between the hollow cathode and the welded product with the simultaneous supply of a plasma-forming gas.

(см. журнал «Сварочное производство», №10, 1974 год, стр.1-3).(see the journal "Welding Production", No. 10, 1974, pp. 1-3).

В результате анализа данного устройства необходимо отметить, что при работе сварочной горелки велика вероятность возникновения вакуумной дуги в парах материала полого катода, а дополнительная подача газа приводит к повышению давления в вакуумной камере, что отрицательно влияет на качество сварного шва.As a result of the analysis of this device, it should be noted that during the operation of the welding torch, there is a high probability of a vacuum arc in the vapors of the hollow cathode material, and the additional gas supply leads to an increase in pressure in the vacuum chamber, which negatively affects the quality of the weld.

Известна горелка для сварки неплавящимся электродом в вакууме, содержащая полый катод, смонтированный в охлаждаемом корпусе. В полости катода размещен вспомогательный электрод, выполненный в виде прутка из тугоплавкого металла и изолированный от катода и корпуса. Вспомогательный электрод связан с источником питания кабелем, который пропущен через газоподводящий шланг, надетый на штуцер в верхней части корпуса горелки.Known torch for welding by a non-consumable electrode in vacuum, containing a hollow cathode mounted in a cooled case. An auxiliary electrode is placed in the cathode cavity, made in the form of a rod of refractory metal and isolated from the cathode and the housing. The auxiliary electrode is connected to the power source by a cable, which is passed through a gas supply hose, worn on the fitting in the upper part of the burner body.

В процессе работы горелки через шланг в полый катод поступает плазмообразующий газ. После включения источника питания между полым катодом и изделием устанавливается заданная разность потенциалов, после чего между полым катодом и вспомогательным электродом с помощью высокочастотного разряда происходит ионизация плазмообразующего газа, что приводит к возбуждению разряда между катодом и изделием и осуществляется процесс сварки изделия.During operation of the burner, a plasma-forming gas enters through the hose into the hollow cathode. After the power source is turned on, a predetermined potential difference is established between the hollow cathode and the product, after which a plasma-forming gas is ionized between the hollow cathode and the auxiliary electrode using a high-frequency discharge, which leads to the initiation of a discharge between the cathode and the product and the welding process of the product is carried out.

(см. авторское свидетельство СССР №551136, кл. В23К 9/16, 1977 г.) - наиболее близкий аналог.(see USSR author's certificate No. 551136, class B23K 9/16, 1977) is the closest analogue.

В результате анализа выполнения данного устройства необходимо отметить, что при его работе обеспечивается устойчивое возбуждение дугового разряда, однако при осуществлении многопозиционной сварки при перемещении горелки из одного положения в другое и при ее различном пространственном положении велика вероятность смещения вспомогательного электрода внутри, что может привести к возникновению короткого замыкания на полый катод при его выдвижении или отсутствию ионизации при перемещении его внутрь трубки изолятора. Все это приводит к снижению производительности и качества сварки.As a result of the analysis of the implementation of this device, it should be noted that during its operation a stable excitation of the arc discharge is provided, however, when performing multi-position welding when moving the torch from one position to another and with its different spatial position, the probability of an auxiliary electrode displacement inside is high, which can lead to short circuit to the hollow cathode when it is extended or the absence of ionization when moving it inside the insulator tube. All this leads to a decrease in productivity and welding quality.

Задачей настоящей полезной модели является разработка горелки с полым катодом для сварки в вакууме, обеспечивающей производительную и качественную многопозиционную сварку, а также удобной в обслуживании.The objective of this utility model is to develop a hollow cathode torch for welding in vacuum, which provides efficient and high-quality multi-position welding, as well as convenient maintenance.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в горелке для сварки неплавящимся электродом, содержащей водоохлаждаемый корпус, имеющий осевое отверстие, полый катод, в котором размещен вспомогательный электрод, имеющий возможность соединения посредством токоподводящего провода с источником питания, подсоединенный к корпусу шланг для подачи плазмообразующего газа в полый катод, новым является то, что горелка снабжена переходником и ступенчатой втулкой, установленной в корпусе, переходник размещен во втулке и зафиксирован гайкой, ввинченной в ступенчатую втулку, причем отверстие корпуса закрыто заглушкой, полый катод установлен на заглушке, в гайке и заглушке выполнены осевые отверстия, через которые в полый катод пропущен вспомогательный электрод, помещенный в изолятор, при этом вспомогательный электрод скреплен с переходником, с которым также скреплен тоководводящий провод, а в шланге для подачи плазмообразующего газа установлена втулка, через которую пропущен и с которой соединен тоководводящий провод, при этом втулка имеет возможность соединения с источником питания.The task is ensured by the fact that in the torch for welding with a non-consumable electrode containing a water-cooled body having an axial hole, a hollow cathode in which an auxiliary electrode is placed, which can be connected via a lead wire to a power source, a hose for supplying plasma-forming gas to the hollow is connected to the body the cathode, new is that the burner is equipped with an adapter and a stepped sleeve installed in the housing, the adapter is placed in the sleeve and fixed with a nut, screw into the stepped sleeve, the housing hole being closed by a plug, the hollow cathode is mounted on the plug, axial holes are made in the nut and plug, through which an auxiliary electrode is inserted into the insulator, and the auxiliary electrode is attached to the adapter, to which it is also attached lead wire, and a sleeve is installed in the hose for supplying plasma-forming gas, through which a lead wire is passed and connected to, while the sleeve has the ability to connect to a power source Nia.

Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена горелка для сварки неплавящимся электродом, осевой разрез.The essence of the claimed utility model is illustrated by graphic materials, which show a torch for welding with a non-consumable electrode, an axial section.

Горелка для сварки неплавящимся электродом содержит водоохлаждаемый корпус 1 с осевым ступенчатым отверстием, в котором размещена ступенчатая втулка 2, во втулку снизу ввинчена запирающая гайка 3, имеющая осевое отверстие. В полости ступенчатой втулки установлен переходник 4, выполненный из токопроводящего материала и поджимаемый гайкой 3. С переходником скреплен вспомогательный электрод 5, размещенный в изоляторе 6. Изолятор вместе с вспомогательным электродом пропущен через осевое отверстие запирающей гайки 3 и введен в полый катод 7.The torch for welding with a non-consumable electrode comprises a water-cooled housing 1 with an axial step hole in which a step sleeve 2 is placed, and a locking nut 3 having an axial hole is screwed into the sleeve from below. An adapter 4 is installed in the cavity of the stepped sleeve, made of a conductive material and pressed by a nut 3. An auxiliary electrode 5, located in the insulator 6, is fastened to the adapter. The insulator together with the auxiliary electrode is passed through the axial hole of the locking nut 3 and inserted into the hollow cathode 7.

К переходнику 4 подсоединен, например, посредством пайки, токоподводящий провод 8, имеющий возможность соединения с высокочастотным источником питания Uвч.Connected to the adapter 4, for example, by soldering, is a lead wire 8, which can be connected to a high-frequency power source Uvch.

Снизу запирающая гайка 3 удерживается заглушкой 9, ввинченной в осевое отверстие корпуса 1. Заглушка 9 имеет осевое отверстие, через который пропущен изолятор 6, выполненный в виде трубки с открытым торцом и в котором зафиксирован полый катод 7. Катод 7 является сменным.From below, the locking nut 3 is held by a plug 9 screwed into the axial hole of the housing 1. The plug 9 has an axial hole through which an insulator 6 is made, made in the form of an open-ended tube and in which the hollow cathode 7 is fixed. The cathode 7 is replaceable.

В верхней части корпус 1 имеет штуцер, к которому подсоединен шланг 10, предназначенный для подвода плазмообразующего газа через дозатор от газового баллона. В шланге 10 установлена втулка 11, соединенная с токоподводящем проводом 8, например, посредством пайки. Втулка 11 соединена с источником питания Uвч.In the upper part, the housing 1 has a fitting to which a hose 10 is connected, intended for supplying a plasma-forming gas through a dispenser from a gas cylinder. A sleeve 11 is installed in the hose 10, connected to a current-carrying wire 8, for example, by soldering. The sleeve 11 is connected to a power source Uhv.

Свариваемое изделие обозначено позицией 12.The item to be welded is indicated at 12.

Горелка для сварки неплавящимся электродом работает следующим образом.The torch for welding non-consumable electrode works as follows.

Для работы горелку и свариваемое изделие помещают в вакуумную камеру.For operation, the burner and the article to be welded are placed in a vacuum chamber.

Между торцом полого катода 7 и изделием 12 устанавливается зазор в соответствии с технологическим процессом на сварку.Between the end face of the hollow cathode 7 and the product 12, a gap is set in accordance with the welding process.

Корпус 1 и изделие 12 подсоединяются к источнику питания Uсв.The housing 1 and the product 12 are connected to a power source Usv.

Вакуумируют камеру.Vacuum the camera.

Включают в работу систему охлаждения корпуса 1.Turn on the cooling system of the housing 1.

Включают источник питания Uсв между полым катодом 7 и изделием 12. Открывают доступ в катод 7 плазмообразующего газа через дозатор. Подается напряжение высокочастотного разряда Uвч. Происходит ионизация плазмообразующего газа, что приводит к возбуждению разряда между полым катодом 7 и изделием 12. После начала процесса сварки напряжение Uвч отключается. После окончания процесса первой сварки происходит перемещение горелки на следующую позицию сварки. Далее процесс сварки повторяется.Turn on the Ubw power supply between the hollow cathode 7 and the article 12. Open the plasma-forming gas through the metering unit to the cathode 7. A high-frequency discharge voltage Uvch is applied. Ionization of the plasma-forming gas occurs, which leads to the initiation of a discharge between the hollow cathode 7 and the product 12. After the start of the welding process, the voltage Uhf is switched off. After the end of the first welding process, the torch moves to the next welding position. Next, the welding process is repeated.

Учитывая, что токоподводящий провод 8 соединен с вспомогательным электродом 5 через переходник 4, зафиксированный в ступенчатой втулке 2, вспомогательный электрод 5 размещен в изоляторе 6, а токоподводящий провод соединен с источником питания через втулку 11, практически исключена возможность контакта токоподводящего провода с корпусом 1, а вспомогательного электрода 5 с полым катодом 7 при любых пространственных положениях горелки, то практически исключается прерывание процесса сварки, что позволяет повысить качество сварки изделий.Given that the lead wire 8 is connected to the auxiliary electrode 5 through an adapter 4 fixed in the stepped sleeve 2, the lead electrode 5 is placed in the insulator 6, and the lead wire is connected to the power source through the sleeve 11, the possibility of contact of the lead wire with the housing 1 is virtually eliminated. and the auxiliary electrode 5 with a hollow cathode 7 for any spatial positions of the torch, the welding process can be virtually interrupted, which improves the quality of welding products.

Конструкция горелки обеспечивает устойчивое возбуждение дугового разряда, стабильную, надежную работу при различных ее положениях, в том числе, в труднодоступных местах, а также удобную сборку-разборку при проведении регламентного обслуживания.The design of the torch provides stable excitation of the arc discharge, stable, reliable operation at its various positions, including in hard-to-reach places, as well as convenient assembly-disassembly during routine maintenance.

Claims

1. A torch for welding with a non-consumable electrode, comprising a water-cooled casing having an axial hole, a hollow cathode, in which an auxiliary electrode is placed, which can be connected via a lead wire to a power source, a hose for supplying plasma-forming gas to the hollow cathode connected to the casing, characterized in that the burner is equipped with an adapter and a step sleeve installed in the housing, the adapter is placed in the sleeve and fixed with a nut screwed into the step sleeve, the hole being the housing is closed by a plug, the hollow cathode is mounted on the plug, axial holes are made in the nut and plug, through which an auxiliary electrode is placed in the insulator, and the auxiliary electrode is fastened to the adapter, with which the lead wire is also fastened.

2. A torch for welding with a non-consumable electrode according to claim 1, characterized in that a sleeve is installed in the hose for supplying plasma-forming gas, through which a current-conducting wire is passed and connected to, while the sleeve has the ability to connect to a power source.