SU1177101A1

SU1177101A1 - Torch for gas-shielded arc welding

Info

Publication number: SU1177101A1
Application number: SU843699655A
Authority: SU
Inventors: Leonid A Geshlin; Petr I Lorberg; Grigorij I Anenberg
Original assignee: Ok Bjuro Ki I Gigieny Truda
Priority date: 1984-02-13
Filing date: 1984-02-13
Publication date: 1985-09-07

Description

Изобретение относится к сварочным устройствам и может быть использовано в машиностроении и других отраслях.The invention relates to welding devices and can be used in mechanical engineering and other industries.

Цель изобретения - повышение эф- 5 фективности отсоса выделений иэ зоны сварки и надежности защиты сварного шва, а также улучшение обзора зоны сварки.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the suction of emissions from the welding zone and the reliability of protection of the weld, as well as to improve the view of the welding zone.

На фиг. 1 показана горелку, об- м щий вид с местным разрезом по продольной оси сопла и неразъемной Насадки . фтокопровод не разрезан); на фиг.2 защитное сопло, разъемный вариант исполиения;на фиг.З - тоже,неразъем- ' |₅ FIG. Figure 1 shows a burner, a general view with a local section along the longitudinal axis of the nozzle and the integral Nozzle. fluorocarrier is not cut); in Fig.2 a protective nozzle, a detachable version of the insulation; in Fig.Z - also, one-piece - '| _five

ный вариант с буртиком; на фиг. 4 то же, другой вариант исполнения, вид сбоку; на фиг. 5 - вид А на фиг.4; на фиг. 6 - сопло со смотровой прорезью. ^; 20new version with collar; in fig. 4 the same, another embodiment, side view; in fig. 5 is a view And in figure 4; in fig. 6 - nozzle with a viewing slot. ^; 20

Горелка состоит из токопровода 1, установленного внутри корпуса 2 и рукоятки 3. На корпусе горелки зафиксирована аспирационная насадка 4, установленная с эксцентриситетом 25 по отношению к оси токопровода. На токопроводе, соосно с ним, установлена изолирующая втулка 5, на которой фиксируется защитное сопло 6, ось которого и ось токопровода в соп-зд ловой части горелки совпадают. Защитное сопло 6 соединено с источником защитного газа, Канал для подачи защитного газа к соплу 6 (не показан) выполнен внутри токопровода 1 и соединен с полостью сопла 6 посредством отверстий 7, Аспирационная насадка 4 соединена с источником вакуума посредством аспирационного канала 8 в корпусе 2 и рукоятке 3 иThe burner consists of a conductor 1 installed inside the housing 2 and the handle 3. An aspiration nozzle 4 is fixed on the burner housing, installed with an eccentricity 25 relative to the axis of the conductor. On the conductor, coaxially with it, an insulating sleeve 5 is installed, on which a protective nozzle 6 is fixed, the axis of which and the axis of the conductor in the cop- per part of the burner coincide. The protective nozzle 6 is connected to a source of protective gas, the channel for supplying protective gas to the nozzle 6 (not shown) is made inside the conductor 1 and connected to the cavity of the nozzle 6 through the holes 7, Aspiration nozzle 4 is connected to a vacuum source by an aspiration channel 8 in the housing 2 and grip 3 and

далее посредством аспирационного рукава (не показан). Защитное сопло 6. выполнено с плоскостью среза, расположенной под углом 15-75° к продольной оси сопла.further by means of an aspiration sleeve (not shown). The protective nozzle 6. is made with the cut plane located at an angle of 15-75 ° to the longitudinal axis of the nozzle.

Конкретный угол расположения плоскости среза зависит, в частности, от типа шва, вылета сварочной проволоки от торца сопла 6 до места сварки (ориентировочно это расстояние равно 10 <3 , где с! - диаметр сварочной проволоки), величины сварочного тока, геометрических и относительных размеров свариваемых поверхностей. Углы от 15 до 45° целесообразны при сварке открытых стыковых и внешних угловых и нахлесточных швов, наплавочных работах. Такие углы обусловлены рекомендуемыми при наплавке и свар· .ке. указанных швов углами наклона электродной проволоки 45-75°. Этот же угол обеспечивает и лучший коэффициент улавливания сварочного аэрозоля аспирационной насадкой 4. Угол наклона электронной проволоки определяет величину угла расположения плоскости среза защитного с$пла, которая определяется как -οί,The specific angle of the cutting plane depends, in particular, on the type of weld, welding wire departure from the end of the nozzle 6 to the welding point (approximately this distance is 10 <3, where с! Is the diameter of the welding wire), welding current, geometric and relative dimensions welded surfaces. Angles from 15 to 45 ° are suitable for welding open butt and outer corner and lap seams, surfacing works. Such angles are due to those recommended during welding and welding. these seams tilt angles of the electrode wire 45-75 °. The same angle provides the best recovery coefficient of the welding aerosol by the suction nozzle 4. The tilt angle of the electronic wire determines the angle of the protective cut-off plane with $ plate, which is defined as -οί,

где ¢( - угол наклона электроднойwhere ¢ (is the slope of the electrode

проволоки.wire.

Защитные сопла с углами усечения 45-60° целесообразны при сварке уг.лоныХ и тавровых швов, сварке и наплавке в труднодоступных местах.Protective nozzles with truncation angles of 45-60 ° are expedient when welding angular and T-joints, welding and surfacing in hard-to-reach places.

В этих диапазонах углов усечения большую роль играет взаимное расположение свариваемых поверхностей и условия доступа к шву. Оптимальное по доступу и всасыванию сварочного аэрозоля положение горелки совпа3 .11771In these ranges of truncation angles, the relative position of the surfaces to be welded and the conditions of access to the seam play an important role. Optimal for access and suction of welding aerosol torch position coincide311771

дает с таким положением горелки при ’ сварке, при котором ось сварочной проволоки совпадает с биссектрисой угла, образованного свариваемыми поверхностями. 5gives with the position of the torch when ’welding, in which the axis of the welding wire coincides with the bisector of the angle formed by the surfaces being welded. five

Сопла с углами усечения до 75° целесообразны при сварке в труднодоступных местах,: что обусловлено неудобством доступа к сварочным ивам и связанным с этим колебанием углов 10 наклона горелок и углами обзора.Nozzles with truncation angles up to 75 ° are advisable when welding in hard-to-reach places: because of the inconvenience of access to welding willows and the associated oscillation of torch tilt angles 10 and viewing angles.

Сопло 6 имеет точку 9, наиболее удаленную от рукоятки 3.The nozzle 6 has a point 9, the most remote from the handle 3.

Сопло, как вариант исполнения, 15 может быть выполнено составном со сменным рабочим концом и состоит из трубки 10 и наконечника 11 с плоскостью среза, расположенной под углом к оси сопла. Трубка 10 и нако- 20 нечник 11 сопряжены по образующим и фиксируются друг относительно друга либо по посадке, либо специальным фиксатором (винт и т.п.). Наконечник 11 содержит, как минимум, 25The nozzle, as an option, 15 can be made composite with a replaceable working end and consists of a tube 10 and a tip 11 with a cut plane located at an angle to the axis of the nozzle. The tube 10 and the head 11 are connected by generators and are fixed relative to each other either by fit or by a special retainer (screw, etc.). Tip 11 contains at least 25

один буртик 12. Второй буртик 13 выполняется либо на наконечнике, либо на трубке 10. Буртик 12 выполняется меньшего диаметра, чем буртик 13, что объясняется необходимостью обес- зд печения достаточного обзора.one bead 12. The second bead 13 is performed either on the tip or on the tube 10. The bead 12 has a smaller diameter than the bead 13, which is explained by the need to ensure sufficient visibility.

Как вариант исполнения, наконечник 11 может быть выполнен из трубки с эллипсным поперечным сечением, причем большая ось эллипсного сечения перпендикулярна плоскости, проходящей через продольные оси сопла 6 и рукоятки 3. На наконечнике 11 сопла 6 при сварке труднодоступных швов и. соединений, выполняется прорезь 14 для улучшения обзора места сварки.As a variant, tip 11 can be made of a tube with an ellipse cross section, with the major axis of the ellipse section perpendicular to the plane passing through the longitudinal axes of the nozzle 6 and the handle 3. At the tip 11 of the nozzle 6 when welding hard-to-reach joints and. connections, a slot 14 is made to improve the view of the weld.

Горелка работает следующим образом.The burner works as follows.

По токопроводу 1 на сварочную проволоку подается электрический ток.^ Сварочная проволока подается в зону сварки механизмом подачи полуавтомата (не показан). Защитный газ подается по каналу внутри токопровода 1 и поступает в сопло 6 через 50 отверстия 7. Одновременно с началом сьарки происходит процесс образования сварочного аэрозоля, выделяющегося в виде факела пылегазовьщеле— ний вверх под небольшим углом к вер- 55 тикали с последующим рассеиванием.Electric current is supplied to the welding wire through the current line 1. ^ The welding wire is fed to the welding zone by a semi-automatic feed mechanism (not shown). Shielding gas flows through the channel inside the conductor 1 and enters the nozzle 6 through 50 holes 7. Simultaneously with the start of sjarka, a welding aerosol is formed, released in the form of a torch of the dust and gas glue upward at a small angle to the vertical, followed by dispersion.

После включения источника вакуума сварочный аэрозоль улавливается ас01 4After switching on the vacuum source, the welding aerosol is caught by ac01 4

пирационной насадкой 4, через канал 8 в корпусе 2 и рукоятке 3 и далее по аспирационному рукаву удаляется из зоны сварки. Сопло 6 изолировано от токоведущих элементов, поскольку втулка 5 выполняется из электроизоляционного материала.by the piping nozzle 4, through the channel 8 in the housing 2 and the handle 3 and further along the aspiration sleeve is removed from the welding zone. The nozzle 6 is isolated from current-carrying elements, since the sleeve 5 is made of insulating material.

В процессе сварки удаление аэрозоля происходит, в основном, из зоны над защитным соплом 6 и из прилегающих зон. Всплывая вертикально или под некоторым углом, основная часть факела пылегазовыделений всасывается в аспирационную насадку 4 в зоне максимального эксцентриситета. Одновременно с процессом всасывания аэрозоля происходит эжектирование прилегающих слоев воздуха. Для компенсации вредного влияния эжектирования прилегающих слоев воздуха и возможного захвата части защитного газа от зоны перед сварочной ванной защитное сопло установлено в такое угловое положение в плоскости, перпендикулярной его оси, что наиболее удаленная от рукоятки точка 9 сопла совпадает по углу с максимальным эксцентриситетом насадки 4, т.е. всегда примыкает к зоне преимущественного движения основной массы отсасываемого потока.In the process of welding, aerosol removal occurs mainly from the zone above the protective nozzle 6 and from the adjacent zones. Floating vertically or at some angle, the main part of the torch of dust and gas emissions is sucked into the aspiration nozzle 4 in the zone of maximum eccentricity. Simultaneously with the process of suction of the aerosol, ejection of adjacent layers of air occurs. To compensate for the harmful effects of ejection of adjacent air layers and possible capture of a part of the protective gas from the zone in front of the welding bath, the protective nozzle is installed in such an angular position in a plane perpendicular to its axis that the nozzle 9 farthest from the handle coincides with the maximum eccentricity of the nozzle 4, those. always adjacent to the zone of predominant movement of the main mass of the suction flow.

Расположение плоскости среза защитного сопла 6 выбрано с учетом именно того, чтобы максимально приблизить поток защитного газа к зоне сварки именно в зоне максимального эксцентриситета (основной зоне всасывания) .The location of the cut-off plane of the shielding nozzle 6 is chosen taking into account precisely that the flow of shielding gas is as close as possible to the welding zone precisely in the zone of maximum eccentricity (main suction zone).

Предлагаемая горелка обеспечивает максимальное равномерное приближение к свариваемому соединению и сварочной ванне всего потока защитного газа, ликвидирует зону "недолета”, струи защитного газа в зоне наиболее активного отсасываемого потока. В свою очередь равномерное приближение всего потока защитного газа из сопла повышает надежность защиты не только с применением отсоса, но и при сносящих местных потоках воздуха (сквозняках, вентиляционных струях, ветре и т.п.) .The proposed burner provides the maximum uniform approximation of the entire flow of shielding gas to the weld and the weld pool, eliminates the zone of “undershot”, jets of shielding gas in the zone of the most active suction flow. In turn, a uniform approximation of the entire flow of shielding gas from the nozzle increases the reliability of protection not only from the use of suction, but also when demolishing local air currents (drafts, air flow, wind, etc.).

Возможность смещения наконечника 11 относительно трубки 10 позволяет не только повысить надежность защиты шва, подобрав для конкретной операции оптимальную длину вылета сопла: 6, максимально приближаяThe possibility of displacement of the tip 11 relative to the tube 10 allows not only to increase the reliability of the protection of the seam, choosing the optimal length of the nozzle exit for a particular operation:

1 1eleven

его к зоне сварки, но и осуществить замену наконечника 11 при обгорании его. Особенно целесообразно применение составного защитного сопла 6 ’it to the welding zone, but also to replace the tip 11 when it is burned. Especially advisable is the use of composite protective nozzle 6 ’

при сварке на больших токах, когда срок службы сопла 6 невелик и требуется его частая замена.when welding at high currents, when the life of the nozzle 6 is small and requires frequent replacement.

Возможность подобрать оптимальную для данного рабочего места длину сопла не является единственной мерой повышения надежности защиты сварочной ванны. При сварке на больших сварочных токах и при сварке порошковой проволокой, что обуславливает необходимость отсоса с относительно большим расходом удаляемого воздуха, целесообразны буртики 12 и 13. Буртики позволяют приблизить аспирационную насадку к зоне сварки.без срыва защиты на отдельных видах швов. Усеченный буртик 12 позволяет увеличить надежность защиты сварочной ванны именно в наиболее опасном для срыва защиты месте в зоне максимального всасывания, сверху над защитным соплом 6.The ability to choose the optimal nozzle length for a given workplace is not the only measure for increasing the reliability of welding bath protection. When welding on high welding currents and when welding with flux-cored wire, which necessitates suction with a relatively large amount of exhaust air, shoulder 12 and 13 are advisable. Burtiki allow the suction nozzle to be brought closer to the weld zone without disrupting the protection on certain types of welds. The truncated bead 12 allows you to increase the reliability of the protection of the weld pool in the most dangerous place for disrupting the protection in the zone of maximum suction, above the protective nozzle 6.

При сварке угловых и тавровых швов целесообразно использовать соп101When welding angular and T-joints, it is advisable to use sop101

ло 6 с наконечником 11, выполненным из трубки с эллипсным поперечным сечением. Это позволяет увеличить 5 дальность истечения струи за счет роста ее кинетической энергии и более оптимально ^вдоль шва) распределить поток защитного газа за счет ориентировки большой оси эллипс Ю ного сечения параллельно шву. Сопло 6 позволяет максимально приближать защитный газ к сварочной ванне и одновременно равномерно распределять газ вдоль шва без расширения 15 зон 'турбулентности, имеющих место при "отекании" струи защитного газа со свариваемых поверхностей, прилегающих к сварному шву.6 with a tip 11 made of a tube with an elliptical cross section. This makes it possible to increase the range of the jet outflow due to the growth of its kinetic energy and more optimally (along the seam) to distribute the flow of protective gas due to the orientation of the large axis of the Young section ellipse parallel to the seam. The nozzle 6 makes it possible to bring the protective gas as close as possible to the weld pool and at the same time evenly distribute the gas along the seam without expanding the 15 zones of turbulence that occur when the protective gas flows out of the welded surfaces adjacent to the weld.

20 На участке боковой поверхности сопла в ряде случаев выполнена прорезь 14 для улучшения обзора зоны сварки в труднодоступных местах. Для сопел с эллипсным участком выполне25 ние прорезей не требуется.20 In some cases, a slot 14 is made on the side surface of the nozzle to improve the view of the welding zone in hard-to-reach places. For nozzles with an elliptical section, no slits are required.

Предлагаемая горелка обеспечивает повышение эффективности отсоса при одновременном повышении эффективности газовой защиты сварочного шва.The proposed burner provides increased suction efficiency while increasing the efficiency of gas protection of the welding seam.

Фиг. 2FIG. 2

Фиг.ЗFig.Z

11771011177101

Фиг!FIG!

Вид АType A

Фиг.66

Claims

1. ARC BURNER FOR PROTECTIVE GAS, containing a handle, a conductor, a tubular nozzle for supplying protective gas, aspiring to its suction nozzle, characterized by the fact that, in order to increase the efficiency of exhaust emissions from the welding zone and the reliability of protection of the weld, the cut plane nozzle is located at an angle of 15-75 to the longitudinal axis of the nozzle.

1

6

1177101

2. The burner according to claim 1, characterized in that the working end of the nozzle is made interchangeable.

3. Burner on PP. 1 and 2, which is characterized by the fact that a collar perpendicular to the axis of the nozzle is made at the working end of the nozzle.

4. Burner on PP. 1-3, this is due to the fact that the working end is made of a tube with an elliptical cross section, the major axis of which is perpendicular to the flat tube passing through the longitudinal axes of the nozzle and handle.

5. Burner on PP. 1-4, which is based on the fact that, in order to improve the view of the weld zone, a slot is made at the working end of the nozzle.