SU721273A1 - Горелка дл обработки металлов сжатой дугой - Google Patents

Description

Предлагаема  горелка предназначена дл  термической обработки металлов , в частности дл  сварки и резки.

Известна горелка, используема  дл  сварки и резки металлов, состо ща  из корпусас разметенными внутри .электродом и соплом из электропроводного материала, которое служит дл  создани  сжатой дуги, непосредственно воздействующей на обрабатываемую деталь 1.

Теплова  мощность таких горелок ограничиваетс  величиной максимального дугового тока. При превышении током этой максимальной величины возникает двойна  дуга, т.е. основна  сжата  дуга,.гор ща  между электродом и деталью, шунтируетс  током, идущим через тело сопла и вторую дугу, гор щую с сопла на деталь. Активные п тна второй дуги непрерывно движутс  вокруг основной дуги по поверхности сопла и детали, что приводит к эрозии сопла,неконтролируемому расширению зоны нагрева обрабатываемой детали, а следовательно к снижению качества реза или сварног шва. Опасность быстрого выхода из

стро  сопла из-за эрозии при возник новении двойной дуги заставл ет вести процесс обработки сжатой дугой при заниженных по сравнению с критическим значени х тока, что снижает производительность процесса.

Наиболее близка к предлагаемой по технической сущности горелка дл  обработки металлов сжатой дугой пр мого действи , содержаща  корпус с размещенными в нем электродом и электропроводным соплом с тугоплавкой электропроводной вставкой 2.

Использование трубчатой вставки в выходном отверстии сопла ограничивает перемещение активного п тна шунтирующей дуги торцовой частью вставки, а ее тугоплавкость замедл ет скорость эрозии выходного отверрти , уменьша , но не устран   вли ние, отрицательных  влений, указанных выше в качестве недостат- ков.Имеющее место и в этом случае разрушительное действие шунтирующей дуги на выходное отверстие сопла ведет к неконтролируемому изменению диаметра отверсти  и длины выходного .канала, а следовательно, к ухудшению Чачества обработки детали из-за

нгестабильности процесса. Поскольку разрушение выходного отверсти  прои сходит непрерывно и размеры разрушений все врем  увеличиваютс , то и качество обработки такой горелкой ухудшаетс  также непрерывно в течение процесса. Движение активного п тна шунтирующей дуги по кромке выходного отверсти  рассредотачивает ее тепловой поток на детали в окрестности основной сжатой дуги, не позвол   сосредоточить поток в определенном месте обрабатываемой детсши и в полной мере использовать возможности по повышению производительности процесса. Электропроводные тугоплавкие материалы имеют по сравнению с нетугоплавкими меньшее приэлектродное падение напр жени  (например , дл  вольфрама, молибдена, графита оно составл ет соответствен; но 9-11, 10-12,12-14 В,а дл  меди 19-22В), наличие электропроводной тугоплавкой вставки в выходном отверстии сопла снижает порог двойного дугообразовани  и тем, самым гложет уменьшить производительность, процесса обработки детали. Наконец, введение трубчатой вставки усложн ет конструкцию и технологию изготовлени  горелки, .

Цель изобретени  - повыьчение качества и производительности процесса обработки, а также увеличение срока службы горелки.

Это достигаетс  тем, что в горелк предлагаемой конструкции вставка закреплена со стороны рабочего торца сопла на рассто нии от оси сопла до торца вставки, не превыиающем диаметра выходного отверсти  сопла, выполнена выступающей за торцовую поверхность сопла и изготовлена из материала с меньшим приэлектродным падением напр жени , чем материал сопла.

При такой конструкции горелки втора  дуга, шунтирующа  основную, возникнув в выходном отверстии сопла , переходит на вставку из материала с меньшим приэлектродным падением напр жени , чем у материала сопла, и фиксируетс  на ее торце, что исключает разрушительное действие этой дуги на выходное отверстие сопла, устран ет перемещение активного п тна дуги по торцу сопла и рассредоточение .теплового потока шунтирующей окрестности столба основной дуги, а также, обеспечивает ввод этого потока тепла в определенное место обрабатываемой детали. Торцова область сспла, на которую непосредственно воздействует столб шунтирующей дуги, перемещающейс  вдоль кромки вахо,цного отверсти  сопла, представл ет собой концентричную выходному отверстию кольцевую зону с внутренним и внешним радиусами, равными

соответственно радиусу и 1-1,5 диги 1ерам выходного отверсти  сопла. Расположение вставки или хот  бы ее части внутри этой зоны и выступание за торец сопла обеспечивают быструю и надежную фиксацию шунтирующей дуги на вставке. Дополнительный канал , в KOTopONi устанавливаетс  вставка, выполнен несообщаюущмс  с основным каналом сопла дл  того, чтобы вставка не вли ла на порог двойного дугообразовани , и несквозным , поскольку при выходе вставки во внутреннюю газовую камеру сопла часть шунтирующей дуги, гор ща  с электрода горелки на сопло, может также зафиксироватьс  на вставке, что приведет к разрушению внутренней , примыкающей к вставке поверхности сопла и повли ет на Лормирова .ние потока плазмообразующего газа.

На, чертеже изображена предлагаема горелка, частичный вырез.

Горелка имеет корпус 1, внутри которого размещены электрод 2 и медное сопло 3 с выходным отверстием диаметра). В теле сопла имеетс   несквозной канал 4 диаметра d ,выход щий на торцовую поверхность 5 сопла . В этом канале установлена вставка 6 из вольфрама.

Вольфрам имеет высокую, температур плавлени  и меньшее, чем у меди, приэлектродное падение напр жени  (9-11 и 19-22В соответственно).Кроме того, он широко используетс  дл  производства неплав щихс  электродов, что и послужило причиной выбора этого металла в качестве материала дл  вставки, Рассто ние Ь от оси выходного отверсти  сопла до кромки несквозного канала оставл ет 0,6 15, а длина выступающей части вставки h 0,.

При превышении ткоом порога двойного дугообразовани  на кромке выходного отверсти  сопла горелки возникает шунтирующа  дуга, котора , перемеща сь по этой кромке, достигае вставки, фиксируетс  на ней и в дальнейшем горит уже со вставки, образу  столб, почти параллельный основной сжатой дуге. На обрабатываемой детали обе дуги создают зону нагрева, выт нутую вдоль линии, проход щей через ось отверсти  сопла и вставку. Врем  от момента возникновени  двойной дуги и до фиксации ее на вставке при прин том расположении вставки менее 1 с и уменьшаетс  с увеличением тока и величины выступающей части вставки.

Фиксаци  шунтирующей дуги на вставке, установленной на некотором рассто нии от выходного отверсти  сопла/ устран ет эрозию этого отверсти  и обеспечивает поддержание посто нного режима ведени  процесса Обработки, что увеличивает срок

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Горелка для обработки металлов сжатой дугой прямого действия, содержащая корпус с размещенными в нем электродом и электропроводным соплом с тугоплавкой электропровод15 ной вставкой,.о тличающаяр я тем, что, с целью повышения качества и производительности обработки, а также, увеличения срока службы горелки, вставка закреплен20 со стороны рабочего торца сопла на расстоянии от оси сопла до торца вставки, не превышающем диаметра выходного отверстия сопла, выполнена выступающей за торцовую поверх25 ность сопла и изготовлена из материала с меньшим приэлектродным падением напряжения, чем материал сопла.