SU937114A1 - Burner to welding by hollow cathode in vacuum - Google Patents

Burner to welding by hollow cathode in vacuum Download PDF

Info

Publication number
SU937114A1
SU937114A1 SU802971027A SU2971027A SU937114A1 SU 937114 A1 SU937114 A1 SU 937114A1 SU 802971027 A SU802971027 A SU 802971027A SU 2971027 A SU2971027 A SU 2971027A SU 937114 A1 SU937114 A1 SU 937114A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hollow cathode
screen
plates
welding
burner
Prior art date
Application number
SU802971027A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Ильинский
Николай Николаевич Евграфов
Владимир Викторович Климов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2190
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2190 filed Critical Предприятие П/Я В-2190
Priority to SU802971027A priority Critical patent/SU937114A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU937114A1 publication Critical patent/SU937114A1/en

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)

Description

Цель изобретени  - обеспечение стабильности возбуждени  разр да и повьпление качества сбарных соединений с узкими глубокими разделками. Поставленна  цель достигаетс  те что горелка дл  сварки полым катодом в вакууме, содержаща  водоохлаждаемый корпус с закрепленным в нем полым катодом, на торце которог установлена диафрагма с выходным от верстием, а также вспомогательный электрод и установленный на корпусе защитный экран, снабжена вторым водоохлаждаемым экраном с прорезью в его рабочем торце, в которой размещены две параллельные пластины из тугоплавкого металла шириной, равной 2-3 наружным диаметрам полого катода, и рассто нием между пластинами , не меньшим диаметра выходJHoro отверсти  в диафрагме, при это второй экран установлен на первом экране посредством двух диаметрально противоположных втулок из изолирующего материала. На фиг,1 изображена горелка, продольный разрез; на фиг.2 - разре А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1. В водоохлаждаемом корпусе 1 горелки закреплен полый катод 2 с установленной на его торце диафрагмой 3 с выходным отверстием. Внутри полого катода размещен вспомогательный электрод 4, изолированный от корпуса 1 изол тором 5. Через изолирующую втулку 6 к корпусу 1 горелки прикреплен защитный металлический экран 7. К защитному экрану 7 прикреплены изолирующие втулки 8 и 9, на которых с зазором по отнощеникз к торцу полого катода 2 смонтирован второй водоохлаждаемый экран 10. В торцевой поверхности экрана 10 выполнена прорезь, расположенна  под выходным отверстием в диафрагме 3 полого катода 2, и установлены две параллельные пластины 11 и 12, изготовленные из тугоплавкого металла. Дл  придани  конструкции жесткости плас ны 11 и 12 соединены между собой пе ремычками 13 и 14. Горелка работает следующим образом После включени  источника питани между полым катодом 2 и свариваемым детал ми 15 и 16 устанавливаетс  разность потенциалов 50-60 В. Затем с помощью высокочастотного разр да между полым катодом и вспомогательным электродом 4 происходит ионизац плазмообразующего газа, подаваемого внутрь полого катода, что приводит к возбуждению разр да ,между полым тодом 2 и свариваемыми детал ми 15 и 1 Тугоплавкие пластины 11 и 12 за щищают боковые стенки свариваемых деталей от подплавлени  и не затрудн ют возбуждение разр да и образование анодного п тна в месте сварки. Ширину пластин выбирают равной 2-3 диаметрам полого катода, что обеспечивает надежную защиту стенок соединени  от воздействи  столба разр да. Ширину пластин 11 и 12 выбирают равной 2-3 наружным диаметрам полого катода. Минимальна  ширина пластин выбрана из расчета обеспечени  надежной защиты стенок соединени  с узкой глубокой разделкой как от воздействи  столба- разр да, так и от излучени  от внешней поверхности полого катода. При уменьшении ширины пластин возможно возбуждение дугового разр да между катодом и стенками щелевого соединени , что приводит к подплавлению боковых стенок свариваемого соединени . Значительное увеличение ширины пластин 11 и 12 (свыше трех наружных диаметров полого катода), не обеспечива  повышени  надежности защиты стенок щелевого соединени , приводит к ослаблению предлагаемой конструкции . Учитыва  малые размеры узких разделок (в отдельных случа х менее 5 мм), дальнейшее увеличение ширины пластин приводит к потере жесткости предлагаемой конструкции, из-за деформации пластин возможно из подплавление столбом разр да. Так как диаметр столба разр да примерно равен диаметру выходного отверсти  в диафрагме, то дл  исключени  вли ни  пластин 11 и 12 на столб разр да, зазор между ними выбирают не менее диаметра выходного отверсти  в диафрагме. Максимальна  величина зазора между пластинами зависит от ширины разделки. Тепло, образующеес  при нагреве пластин излучени  от столба разр да и сварочной ванны отводитс  от пластин в водоохлаждаемый экран 10. Конструкци  сварочной горелки была опробована при сварке соединений с узкими глубокими разделками различной конфигурации из титановых сплавов и нержавеющих сталей . Проведенные работы показали, что конструкци  обеспечивает устойчивое возбуждение дугового разр да , позвол ет значительно повысить качество сварных соединений за счет исключени  подплавлени  боковых стенок свариваемых соединений .с узкими глубокими разделками и применени  в предлагаемой конструкции сварочной горелки полых катодов с ресурсом работы, в 10-15 раз превышающим ресурс работы катодов, предназначенных дл  работы внутри соединений с узкими глубокими разделками.The purpose of the invention is to ensure the stability of the excitation of the discharge and to improve the quality of the joint with narrow deep grooves. The goal is achieved by the fact that a torch for welding a hollow cathode in vacuum, containing a water-cooled body with a hollow cathode fixed in it, on the end of which there is a diaphragm with output from the version, as well as an auxiliary electrode and a protective screen mounted on the body, is equipped with a second water-cooled screen with a slot in its working end, in which two parallel plates of refractory metal are placed with a width equal to 2-3 outer diameters of the hollow cathode, and the distance between the plates not less than the diameter in JHoro exit holes in the diaphragm, with this second screen is installed on the first screen by means of two diametrically opposed sleeves of insulating material. Fig, 1 shows a burner, a longitudinal section; figure 2 - section aa in figure 1; on fig.Z - section bb in figure 1. In the water-cooled burner housing 1, a hollow cathode 2 is fixed with a diaphragm 3 installed at its end with an outlet. Inside the hollow cathode, an auxiliary electrode 4 is isolated from the housing 1 by an insulator 5. A protective metal shield 7 is attached to the burner housing 1 through an insulating sleeve 6. The insulating sleeves 8 and 9 are attached to the protective screen 7, on which with a gap to the end of the hollow the cathode 2 is mounted a second water-cooled screen 10. In the end surface of the screen 10 there is a slot located under the outlet in the diaphragm 3 of the hollow cathode 2, and two parallel plates 11 and 12 are made of a refractory wow metal. To impart rigidity to the design, the plates 11 and 12 are interconnected by jumpers 13 and 14. The burner works as follows. After switching on the power source between the hollow cathode 2 and the parts 15 and 16 being welded, a potential difference of 50-60 V is established. Yes, between the hollow cathode and the auxiliary electrode 4, ionization of the plasma-forming gas supplied to the inside of the hollow cathode occurs, which leads to the excitation of the discharge, between hollow tube 2 and the parts 15 and 1 to be welded I protect the refractory plates 11 and 12 sidewalls welded parts from submelting not hamper the excitation of discharge and the formation of the anode spot to spot welding. The width of the plates is chosen equal to 2-3 diameters of the hollow cathode, which ensures reliable protection of the connection walls against the impact of the discharge column. The width of the plates 11 and 12 is chosen equal to 2-3 outer diameters of the hollow cathode. The minimum width of the plates is chosen on the basis of ensuring reliable protection of the walls of the joint with a narrow deep groove both from the impact of the column and from radiation from the external surface of the hollow cathode. By reducing the width of the plates, it is possible to excite the arc discharge between the cathode and the walls of the slotted joint, which leads to fusing of the side walls of the joint to be welded. A significant increase in the width of the plates 11 and 12 (over three outer diameters of the hollow cathode), without providing increased reliability of protection of the walls of the gap junction, leads to a weakening of the proposed design. Taking into account the small size of narrow cuts (in some cases less than 5 mm), a further increase in the width of the plates leads to a loss of rigidity of the proposed design, because of the deformation of the plates, it is possible that the discharge column is melted. Since the diameter of the discharge column is approximately equal to the diameter of the outlet opening in the diaphragm, to eliminate the influence of the plates 11 and 12 on the discharge column, the gap between them should be no less than the diameter of the outlet opening in the diaphragm. The maximum gap between the plates depends on the width of the groove. The heat generated by heating the radiation plates from the discharge column and the weld pool is transferred from the plates to the water-cooled screen 10. The design of the welding torch was tested when welding joints with narrow deep cuts of various configurations of titanium alloys and stainless steels. The work carried out showed that the design provides a steady excitation of the arc discharge, which allows to significantly improve the quality of welded joints by eliminating the melting of the side walls of the welded joints with narrow deep grooves and the use of hollow cathodes with a service life of 10-15 times the life of the cathodes, intended for work within joints with narrow deep cuts.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Горелка для сварки полым катодом в вакууме, содержащая водоохлаждаемый корпус с закрепленным в нем полым катодом, на торце которого уста- 5 новлена диафрагма с выходным отверстием, а также вспомогательный электрод и установленный на корпусе защитный экран, отличающа я— с я тем, что, с целью обеспече- ю ния стабильности возбуждения разряда и повышения качества сварных соединений с узкими глубокими разделками, горелка снабжена вторым водоохлаждаемым экраном с прорезью 15 в его рабочем торце, в которой размещены две параллельные пластины из тугоплавкого металла, шириной, равной 2-3 наружным диаметрам полого катода, и расстоянием между пластинами, не меньшим диаметра выходного отверстия в диафрагме, при этом второй экран установлен на первом экране посредством двух диаметрально противоположных втулок из изолирую—’ щего материала.A torch for welding with a hollow cathode in vacuum, containing a water-cooled casing with a hollow cathode fixed in it, at the end of which a diaphragm with an outlet is mounted, as well as an auxiliary electrode and a protective screen mounted on the casing, characterized in that In order to ensure stability of the discharge excitation and to improve the quality of welded joints with narrow deep grooves, the burner is equipped with a second water-cooled screen with a slot 15 in its working end, in which two parallel plates of ugoplavkogo metal width equal to 3/2 the outer diameter of the hollow cathode, and the distance between the plates is not smaller diameter outlet opening in the diaphragm, while the second screen is installed on the first screen by means of two diametrically opposite sleeves of insulating "material.
SU802971027A 1980-08-04 1980-08-04 Burner to welding by hollow cathode in vacuum SU937114A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802971027A SU937114A1 (en) 1980-08-04 1980-08-04 Burner to welding by hollow cathode in vacuum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802971027A SU937114A1 (en) 1980-08-04 1980-08-04 Burner to welding by hollow cathode in vacuum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU937114A1 true SU937114A1 (en) 1982-06-23

Family

ID=20913719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802971027A SU937114A1 (en) 1980-08-04 1980-08-04 Burner to welding by hollow cathode in vacuum

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU937114A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1296169C (en) * 2004-12-31 2007-01-24 浙江工业大学 Control system of diaphragm type water cooling wall automatic mixed-gas protection welding machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1296169C (en) * 2004-12-31 2007-01-24 浙江工业大学 Control system of diaphragm type water cooling wall automatic mixed-gas protection welding machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE8400232D0 (en) PLASMA MAGAZINE AND PROCEDURE FOR OPERATING THIS
US3204076A (en) Electric arc torch
CA2379182A1 (en) Combined laser and plasma-arc processing torch and method
US3818174A (en) Long arc column forming plasma generator
JP7281456B2 (en) Plasma torch head, laser cutting head and nozzle for plasma laser cutting head, assembly with nozzle, plasma torch head and plasma torch, laser cutting head with nozzle and plasma laser cutting head with nozzle
WO2018145544A1 (en) Welding torch used for laser beam-plasma arc hybrid welding
CA2303546A1 (en) Tapered electrode for plasma arc cutting torches
US5965039A (en) Plasma torch
CA1221746A (en) Thermal plasma torches
SU937114A1 (en) Burner to welding by hollow cathode in vacuum
WO1998002270A1 (en) Method for the plasmic arc-welding of metals
KR960000936B1 (en) Tubular electrode for use in a plasma
AU651302B2 (en) Arc plasma torch having tapered-bore electrode
US3674978A (en) Torch, especially for plasma cutting
DE3568309D1 (en) Arc welding torch
EP0515975B1 (en) High enthalpy plasma torch
US2951934A (en) Welding torch
US4146773A (en) Welding torch for plasma-mig-welding
JP3006262B2 (en) Plasma cutting torch
SU965289A1 (en) Ion gas laser
RU95104317A (en) Device for welding thin sheets
US3102949A (en) Electrodes for electric arc torches
RU2811984C1 (en) Quick wearing part for arc torch, plasma torch or plasma cutting torch, and also arc torch, plasma torch or plasma cutting torch with the specified part and method of plasma cutting, as well as method of manufacturing electrode for arc torch, plasma torch or plasma cutting torch
SU591278A1 (en) Arrangement for welding in vacuum
SU721273A1 (en) Burner for treating metal by pressure arc