SU1523277A1

SU1523277A1 - Горелка дл сварки и наплавки в вакууме

Info

Publication number: SU1523277A1
Application number: SU884404736A
Authority: SU
Inventors: Валерий Николаевич Будник; Николай Григорьевич Нестеренко; Лидия Павловна Залюбовская
Original assignee: Ростовский-На-Дону Институт Сельскохозяйственного Машиностроения
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1989-11-23

Abstract

Изобретение относитс к сварке и наплавке в вакууме и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретени - улучшение качества сварного шва путем стабилизации дугового разр да за счет ионизации плазмообразующего газа в полости катода и увеличение срока службы щелевого полого катода путем его равномерного прогрева по периметру. Горелка содержит корпус 4, снабженный стабилизирующим электромагнитом 9, щелевой полый катод 1 и накальный элемент, в качестве которого используют прутки 2, поперечные сечени которых расположены на поперечной оси симметрии щелевого полого катода 1. Такое выполнение накального элемента резко увеличивает электронную эмиссию катода 1, стабильность дугового разр да повышаетс за счет значительного количества электронов с нерастраченной энергией. 2 ил.

Description

f

чВьч:;

UcS

Изобретение относитс к сварке и наплавке неПсГ|ав ш,имс электродом в вакууме и может быть использовано в машиностроении .

Цель изобретени - улучшение качества сварного шва путем стабилизации дугового разр да за счет ионизации плазмообразую- ш,его газа в полости катода, а также увеличение срока службы полого катода путем его равномерного прогрева по периметру.

На фиг. 1 изображена горелка с ш,елевым полым катодом, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Горелка дл сварки и наплавки в вакууме состоит из ш.елевого полого катода i, выполненного в виде смонтированнькх в двух параллельных плоскост х прутков из тугоплавкого металла, ограниченных снаружи зашитными пластинами. Прутки 2, поперечные сече.ни которых расположены на поперечной оси симметрии полого катода, обра- зуют накальный элемент. Полый катод 1 при помоши стопорных винтов 3 крепитс в корпусе 4 горелки. 3 корпусе 4 горелки выполнены газораспределительный канал 5, водоохлаждае.мые каналы 6 и газоподаюшие каналы 7. Корпус 4 горелки содержит во до- подаюшие штуцеры 8. В верхней части корпус 4 горелки крепитс к стабилизируюшему электромагниту 9, создаюш,ему посто нное продольное магнитное поле в зоне дугового разр да между щелевым полым катодом 1 и анодом-изделием 10. К полому катоду 1 и к аноду-изделию 1-0 подводитс (Уев от источника питани дуги. К канальному элементу прутка 2 подвод тс U-H от автономного источника питани накала.

Подача L « на прутки 2 способствует более равномерному разогреву катода по периметру, что исключает термическую деформацию катода, а следовательно, увеличивает стойкость и удлин ет срок службы полого катода.

Использование прутков 2, поперечные сечени которых расположены на поперечной оси симметрии полого катода, в качестве накального элемента резко увеличивает электронную эмиссию катода. Такой накальный эле.мент ионизирует плазмообразующий газ пр мо в полости катода, что улучшает возбуждение дугового разр да. А стабильность дугового разр да повышаетс не только за счет наличи стабилизирующего электромагнита , но и наличи , за счет повышенной эмиссии,значительного количества электронов с нерастраченной энергией, достаточной дл достижени этими электронами анодной области по всей длине ш.ели. Это стабилизирует возникновение провод ш.его канала между полым катодом и анодом-изделием и улучшает процесс возбуждени сва- рочного дугового разр да.

Дуговой разр д с полым катодом характеризуетс образованием В полости катода раскаленной до 2000-3000°С зоной длиной

5 Q

5 Q 5

-

0 5

5

0

в кесколько катодных диаметров и удаленной от конца катода на один-два диаметра.

Дл стабильности работы необходимо, чтобы отношение длины катода к его диаметру было не менее 6.

Следовательно, дуговой разр д стабильно суш,ествует именно с центральной зоны полого катода, где и необходимо его возбуждать . Все это вл етс обоснованием выбранного участка центральной зоны полого катода, а именно прутков, расположенных на поперечной оси симметрии полого катода, на которые подаетс напр жение накала. Полученный таким образом накальный элемент ионизирует плазмообразующий газ в полости полого катода.

Смешение накального элемента, а следовательно , и активной зоны возбуждени дугового разр да с полым катодом к верхнему или нижнему концу щелевога полого катода приводит к выходу активной области дугового разр да за пределы полого катода.

При смешении накального элемента к нижнему концу нарушаетс стабильность дугового разр да, разр д с полым катодом перестает существовать, переход в другую форму - фор.му дугового разр да с испар ющимс катодом. При этом происходит интенсивное разрушение щелевого полого катода.

При смещении накального элемента к верхнему концу полого, катода дуговой разр д тер ет устойчивость и гаснет.

Горелка со щелевым полым катодом работает следующим образом.

В вакуумной камере создают разрежение 0,13-1,3 Па, затем через газоподающие каналы 7 в полость катода продувают плазмообразующий газ-аргон, на катод 1 подают сварочное напр жение , а на прутки 2, расположенные на поперечной оси симметрии , подают напр жение накала Uj от источника питани . Происходит разогрев прутков 2 и м гкий, равномерный прогрев катода 1 в его центральной части, что исключает его деформацию, увеличива тем самым срок службы полого катода. Прутки 2 ионизируют плазмообразующий газ пр мо в полости катода 1. Это облегчает возбуждение дугового разр да. Плазмообразующий газ заполн ет промежуток между катодом и анодом-изделием 10. После возбуждени разр да с щелевого полого катода 1 прутки 2 отключают от цепи источника питани U на токах более 200 А. При токах в сварочной цепи 50-200 А накальный элемент не отключают .

Необходимое истечение плазмообразую- щего газа через щелевой полый катод и продольное магнитное поле электромагнита 9 обеспечивает устойчивый разр д с полым катодом 1 и предотвращает выход активной области катода в виде контрагиро- ванного катодного п тна из полости катода i на его наружную поверхность.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позвол ет: улучшить услови возбуждени дугового разр да за счет ионизации плазмообразующего газа непосредственно в полости пол(й-о катода; повысить качество сварного шва за счет стабильности работы дуги.

Увеличить срок службы щелевого полого катода путем равномерного разогрева его по периметру.

Claims

Формула изобретени

Горелка дл сварки и наплавки в вакууме, содержаща корпус, стабилизирующий элек

тромагнит, укрепленный на корпусе щелевой полый катод, выполненный в виде смонтированных в двух параллельных плоскост х наборов прутков из тугоплавкого металла, источник питани накала, отличающа с тем, что, с целью улучшени качества сварного шва путем стабилизации дугового разр да за счет ионизации плазмообразующего газа в полости катода, а также увеличени срока службы полого катода путем его равномерного прогрева по периметру, прутки из разных наборов, поперечные сечени которых расположены на поперечной оси симметрии полого катода, подключены к источнику питани накала.