SU933327A1 - Burner for gas-shield arc welding by consumable electrode - Google Patents
Burner for gas-shield arc welding by consumable electrode Download PDFInfo
- Publication number
- SU933327A1 SU933327A1 SU802995283A SU2995283A SU933327A1 SU 933327 A1 SU933327 A1 SU 933327A1 SU 802995283 A SU802995283 A SU 802995283A SU 2995283 A SU2995283 A SU 2995283A SU 933327 A1 SU933327 A1 SU 933327A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- mouthpiece
- burner
- nozzle
- gas
- liquid
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 17
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 13
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims description 2
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
Изобретение относится к дуговой4 сварке плавящимся электродом в углекислом газе и может быть применено в рааличных отраслях машиностроения · (вагоностроении, судостроении, химическом машиностроении и в других областях) для сварки сплавов на основе железа и углерода.The invention relates to 4 arc welding with a consumable electrode in carbon dioxide and can be used in large-scale branches of mechanical engineering · (carriage building, shipbuilding, chemical engineering and other fields) for welding alloys based on iron and carbon.
Известно устройство для дуговой сварки в защитном газе, содержащее конусообразный защитный экран из жаропрочного диэлектрика, укрепленный на конце токоподводящей трубки, выступающий из сопла примерно на 13 мм, защищающий токоподводящую трубку и сопло от забрызгивания каплями металла и от перегрева излучением дуги. [1] .A device for shielded gas arc welding is known, comprising a cone-shaped protective shield made of a heat-resistant dielectric, mounted on the end of the current supply tube, protruding from the nozzle by about 13 mm, protecting the current supply tube and nozzle from splashing with metal drops and from overheating by arc radiation. [1] .
Недостатком этого устройства являются быстрое подмешивание воздуха в кольцевую струю защитного газа ,· имеющую небольшую толщину (1,6 мм) и большую скорость истечения, неудовлетворительное охлаждение защитного экрана, что приводит к налипанию, брызг на его поверхность, попаданию их в зону сварки и ухудшению качества наплавленного металла.The disadvantage of this device is the rapid mixing of air into the annular stream of protective gas, · having a small thickness (1.6 mm) and a high flow rate, poor cooling of the protective screen, which leads to sticking, splashing on its surface, getting them into the welding zone and deterioration quality weld metal.
Известна горелка для дуговой сварки в углекислом газе, содержащая корпус с коллектором для подачи жидкой двуокиси углерода в горелку, редуцич рующее устройство с калиброванными отверстиями, расположенными на выходе из горелки, контактный наконечник, жестко связанный с токоподводящим мундштуком и выполненный с конусообразным выступом на его конце [2],A known burner for arc welding in carbon dioxide, comprising a housing with a collector for supplying liquid carbon dioxide to the burner, a reducing device with calibrated holes located at the outlet of the burner, a contact tip rigidly connected to the current-carrying mouthpiece and made with a conical protrusion at its end [2]
Недостатками горелки являются неудовлетворительная защита зоны сварки от воздействия воздуха вследствие истечения С0<^ из горелки отдельными тонкими струйками и перемешивание газового потока с воздухом в процессе сублимации сухого льда в зоне горения дуги, так как жидкая С0(^ редуцируется на выходе из горелки и газифицируется около или вблизи з ' 933327 дуги, и неэффективное использование жидкой COq для охлаждения нагревающихся деталей горелки, так как после редуцирования переохлажденная до -78°С жидкая COq подается в зону горения дуги.The disadvantages of the burner are the poor protection of the welding zone from air due to the outflow of C0 <^ from the burner by separate thin streams and mixing of the gas stream with air during the sublimation of dry ice in the arc burning zone, since liquid C0 (^ is reduced at the outlet of the burner and gasified around or near z '933327 of the arc, and the inefficient use of liquid COq to cool the heated parts of the burner, since after reduction, supercooled to -78 ° C liquid COq is fed into the arc burning zone.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобрете-нию является горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, содержащая сопло и расположенные внутри него токоподводящий мундштук с корпусом, в котором установлен контактный наконечник, выступающий из сопла, и элемент для создания ламинарного истечения потока защитного газа, а также камеру для подогревай газификации жидкой С0(^ , образованную внутренней поверхностью сопла и наружной поверхностью мундштука. В мундштуке горелки выполнена выточка , образующая со стенками сопла, коллектор, расположенный выше камеры для подогрева и газификации жидкой COq· Коллектор соединен с камерой каналами для редуцирования жидкой С0(у. Каналы выполнены в виде пазов на поверхности мундштука [3]·The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is a torch for arc welding with a consumable electrode in a shielding gas environment, containing a nozzle and a current-conducting mouthpiece located inside it with a housing in which a contact tip protruding from the nozzle is installed, and an element for creating a laminar the flow of the protective gas, as well as the chamber for heating gasification with liquid C0 (^, formed by the inner surface of the nozzle and the outer surface of the mouthpiece. In the mouthpiece of the burner a recess, forming with the nozzle walls, a collector located above the chamber for heating and gasification of liquid COq · The collector is connected to the chamber by channels for reducing liquid C0 (c. The channels are made in the form of grooves on the surface of the mouthpiece [3] ·
Однако в такой горелке забрызгивание. каплями расплавленного металла газопроницаемого вкладыша сопла при большой продолжительности дуговой сварки ограничивает время непрерывной работы горелки и сокращает срок ее службы, а брызги металла, приварившиеся к ячейкам газопроницаемого вкладыша сопла, невозможно удалить без разрушения поверхностного слоя газопроницаемого вкладыша.However, in such a burner splashing. drops of molten metal of the gas-permeable nozzle insert with a long arc welding time limits the burner continuous operation and shortens its service life, and metal spatter welded to the cells of the gas-permeable nozzle insert cannot be removed without breaking the surface layer of the gas-permeable insert.
Целью изобретения являетсяповышение срока службы горелки путем уменьшения забрызгивания ее каплями расплавленного металла.The aim of the invention is to increase the life of the burner by reducing its splashing drops of molten metal.
Эта цель достигается тем, что в горелке для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, содержащей сопло и расположенные внутри него токоподводящий мундштук с корпусом,в котором установлен контактный наконечник, выступающий из < сопла, и элемент для создания ламинарного истечения потока защитного газа, а также камеру для подогрева и газификации жидкой COq_, образованную внутренней поверхностью сопла и наружной поверхностью мундштука, элемент для создания ламинарного истечения потока защитного газа вы4 полнен в виде бурта с отверстиями по его периметру, расположенного на рабочем торце мундштука, а выступающий конец контактного наконечника 5 выполнен в виде двух соосных кону- сов с вершинами, направленными в противоположные стороны, и общим основанием, диаметр которого равен внутреннему диаметру сопла.This goal is achieved by the fact that in a torch for arc welding with a consumable electrode in a shielding gas medium containing a nozzle and a current-conducting mouthpiece located inside it with a housing in which a contact tip protruding from the <nozzle and an element for creating a laminar outflow of the protective gas stream are installed, as well as a chamber for heating and gasification with liquid COq_ formed by the inner surface of the nozzle and the outer surface of the mouthpiece, the element for creating a laminar outflow of the protective gas stream is made in the form of a collar with holes along its perimeter located on the working end of the mouthpiece, and the protruding end of the contact tip 5 is made in the form of two coaxial cones with vertices pointing in opposite directions and a common base, the diameter of which is equal to the inner diameter of the nozzle.
На фиг.1 изображена горелка, общий вид (первый вариант ); на фиг.2сечение горелки А-А на фиг.1; на фиг.З “ горелки (второй вариант).Figure 1 shows the burner, a General view (first option); in Fig.2 section of the burner aa in Fig.1; in Fig. 3 “burner (second option).
Горелка содержит токоподводящий 15 мундштук с корпусом 1 с каналом для направления плавящегося электрода и ввернутым в корпус 1 контактным наконечником 2, выступающим из напрессованного на мундштук сопла 3.The burner contains a current supply 15 mouthpiece with a housing 1 with a channel for guiding the consumable electrode and a contact tip 2 screwed into the housing 1, protruding from the nozzle 3 pressed onto the mouthpiece.
Выступающий конец контактного наконечника выполнен в виде двух-соосных конусов с вершинами, направленными в противоположные стороны, и общим основанием. Горелка имеет камеру 4 для подогрева и газификации жидкой С0^,соединенную с системой питания жидкой СОчерез редуцирующее устройство 5. Камера 4 для подогрева и газификации жидкой СО^обра30 зована кольцевой проточкой 6 на боко вой поверхности корпуса мундштука.The protruding end of the contact tip is made in the form of biaxial cones with vertices directed in opposite directions and a common base. The burner has a chamber 4 for heating and gasification of the liquid C0 ^ coupled to SOcherez liquid supply system a reducing device 5. The chamber 4 for heating and gasification of the liquid CO ^ Obra 0 3 6 Call annular groove on the lateral wail surface of the mouthpiece body.
Рабочий тОрец корпуса 1 мундштука выполнен с буртом /.выполняющим роль 3$ элемента для создания ламинарного истечения потока защитного газа.The working end of the body 1 of the mouthpiece is made with a collar /. Playing the role of a $ 3 element to create a laminar flow of the protective gas.
Кольцевая проточка 6 и бурт 7 мундштука выточены на токарном станке. В^горелке, показанной на фиг. 1 , кольцевая проточкая 6 и бурт 7'перпендикулярны к оси мундштука, в горелке, показанной на фиг.З,они расположены под углом к оси мундштука. Для подачи защитного газа к зоне сварки в стенке бурта 7 высверлены 45 сквозные отверстия 8 диаметром 0,5An annular groove 6 and a shoulder 7 of the mouthpiece are machined on a lathe. In the burner shown in FIG. 1, the annular groove 6 and the shoulder 7 ′ are perpendicular to the axis of the mouthpiece, in the burner shown in FIG. 3, they are located at an angle to the axis of the mouthpiece. To supply shielding gas to the welding zone, 45 through holes 8 with a diameter of 0.5
1,2 мм по концентрическим окружностям. Газопроницаемый бурт 7 может быть изготовлен методом порошковой 'металлургии в виде пористого коль50 ца с последующей его на прессовкой на рабочий торец корпуса'1 мундштука. Чтобы исключить забрызгивание каплями металла бурта 7 диаметр основания конусообразного конца контактно55 го наконечника 2 выполнен равным внутреннему диаметру сопла 3 ( наружный диаметр бурта равен внутреннему диаметру сопла).1.2 mm in concentric circles. The gas-permeable collar 7 can be made by powder metallurgy in the form of a porous ring of 50 centigrade, followed by pressing it onto the working end of the case’s mouthpiece 1. To prevent splashing of the collar metal 7 with drops, the diameter of the base of the conical end of the contact55 tip 2 is equal to the inner diameter of the nozzle 3 (the outer diameter of the collar is equal to the inner diameter of the nozzle).
933327 6933327 6
Корпус 1 токоподводящего мундштука, контактный наконечник 2 и редуцирующее устройство 5 изготовлены из меди - или сплавов с высокой электропроводностью, сопло 3 ~ из 5 фоторопласта, углепласта или из других термостойких электроизоляцион· ных материалов. Корпус 1 изолирован снаружи слоем термостойкого покрытия, например окиси алюминия, или трубкой из термостойкой резины. Для того чтобы уменьшить забрызгивание горелки и исключить замыкание на изделие контактного наконечника 2, его наружная поверх- 15 ность может быть покрыта слоем термостойкого покрытия, например двуокиси циркония, окиси алюминия.The casing 1 of the current-carrying mouthpiece, the contact tip 2 and the reducing device 5 are made of copper or alloys with high electrical conductivity, the nozzle 3 is made of 5 photoplastic, carbon fiber, or other heat-resistant electrically insulating materials. The housing 1 is insulated externally with a layer of heat-resistant coating, for example aluminum oxide, or a tube of heat-resistant rubber. In order to reduce burner spraying and to prevent contact tip 2 from shorting to the product, its outer surface 15 can be coated with a layer of heat-resistant coating, for example zirconia, alumina.
В процессе сварки жидкая СО^ поступает в горелку под высоким дав- ' 20 лением (до 75 кгс/см^)из магистрали питания, проходя через редуцирующее устройство 5, дросселируется до давления 1 кгс/см'^и затем переохлажденная до -78°С поступает 25 для подогрева и газификации в камеру ,In the process of welding, liquid CO ^ enters the torch under high pressure (up to 75 kgf / cm ^) under pressure (up to 75 kgf / cm ^), passing through the reducing device 5, is throttled to a pressure of 1 kgf / cm ^ and then supercooled to -78 ° C enters 25 for heating and gasification in the chamber,
4, образованную полостью кольцевой проточки 5 корпуса мундштука и прилегающей внутренней поверхностью сопла 3. Одновременно от излучения за и теплопередачи дуги нагревается наконечник 2 с конусообразным выступающим концом, от которого вследствие его высокой теплопроводности передается тепло на бурт 7 и мундштук с . 35 проточкой 6. Переохлажденная жидкая СО^ (сухой лед), контактируя с нагретой поверхностью проточки 6, интенсивно газифицируется и подогревается, отбирая тепло и создавая в камере40 4 избыточное давление, необходимое для преодоления газодинамического сопротивления бурта 7 корпуса мундштука. Под действием избыточного давления С0^ проходит через отверстия 4J 8 бурта 7, дополнительно нагревается формируется в виде многослойного газозащитного потока и поступает к зоне сварки. После обрыва дуги через несколько секунд автоматически прёкращается подача жидкой 00^ вследствие заполнения проточки 6 мундштука сухим льдом и перекрытия калиброванного отверстия редуцирующего устройства4 formed by the cavity of the annular groove 5 of the mouthpiece body and the adjacent inner surface of the nozzle 3. At the same time, the tip 2 with the conical protruding end is heated from the radiation behind and heat transfer of the arc, from which heat is transferred to the shoulder 7 and the mouthpiece c due to its high thermal conductivity. 35 by the groove 6. The supercooled liquid CO ^ (dry ice), in contact with the heated surface of the groove 6, is intensely gasified and heated, taking away heat and creating in the chamber 40 4 the excess pressure necessary to overcome the gas-dynamic resistance of the shoulder 7 of the mouthpiece body. Under the action of excess pressure, C0 ^ passes through the openings 4J 8 of the collar 7, additionally heats up, forms in the form of a multilayer gas-shielding flow, and enters the welding zone. After the arc breaks, after a few seconds, the liquid supply 00 ^ automatically stops due to filling of the mouthpiece groove 6 of the mouthpiece with dry ice and overlapping of the calibrated opening of the reducing device
5. Чтобы возобновить подачу газа к горелке, достаточно зажечь дугу между плавящимся электродом и изделием. Нагрев контактного наконечника 2 и корпуса 1 мундштука от излучения ду ги вызовет сублимацию сухого льда и подогрев газообразной С0^ в проточке 6 мундштука, и цикл работы горелки начнет повторяться.5. To resume the gas supply to the burner, it is enough to light the arc between the consumable electrode and the product. The heating of the contact tip 2 and the body 1 of the mouthpiece from arc radiation will cause the freezing of dry ice and heating of gaseous С0 ^ in the groove 6 of the mouthpiece, and the burner operation cycle will begin to repeat.
Таким образом, в предлагаемом устройстве кольцевая проточка на наружной поверхности корпуса мундштука совместно с газопроницаемым буртом, расположенным на нижней концевой части мундштука, и соединенная через редуцирующее устройство с системой питания жидкой CO<j, выполняет функции камеры подогрева и газификации жидкой С0(£, устройства- для формирования потока защитного газа и экономизатора COq_.Thus, in the proposed device, an annular groove on the outer surface of the mouthpiece body together with a gas-permeable collar located on the lower end part of the mouthpiece, and connected through a reducing device with a liquid CO <j supply system, serves as a heating and gasification chamber for liquid С0 (£, device - to form a flow of protective gas and economizer COq_.
Конструкция предложенной горелки упрощена, а трудозатраты и расход' цветных металлов на изготовление быстроизнашивающихся стандартных сопл снижены.The design of the proposed burner is simplified, and the labor and expense of non-ferrous metals for the manufacture of wearing standard nozzles are reduced.
Наличие конусообразного конца контактного наконечника и интенсивное его Охлаждение жидкой С0<^ позволяют исключить забрызгивание каплями металла газопроводящих каналов и газопроницаемого бурта мундштука, что дает возможность увеличить время непрерывной работы горелки.The presence of a cone-shaped end of the contact tip and its intensive cooling with liquid С0 <^ make it possible to exclude droplet splashing of the gas-conducting channels and the gas-permeable collar of the mouthpiece, which makes it possible to increase the time of continuous operation of the burner.
Конструкция горелки обеспечивает надежную многослойную защиту зоны сварки от воздействия воздуха.The torch design provides reliable multi-layer protection of the weld zone from exposure to air.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802995283A SU933327A1 (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Burner for gas-shield arc welding by consumable electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802995283A SU933327A1 (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Burner for gas-shield arc welding by consumable electrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU933327A1 true SU933327A1 (en) | 1982-06-07 |
Family
ID=20922730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU802995283A SU933327A1 (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Burner for gas-shield arc welding by consumable electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU933327A1 (en) |
-
1980
- 1980-08-29 SU SU802995283A patent/SU933327A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5481080A (en) | Plasma torch with a lead-in tube | |
| US2858411A (en) | Arc torch and process | |
| US4741286A (en) | Single torch-type plasma spray coating method and apparatus therefor | |
| US8680425B2 (en) | Plasma arc torch having an electrode with internal passages | |
| EP0186253B1 (en) | Plasma-arc torch and gas cooled cathode therefor | |
| EP0196612B1 (en) | Plasma arc apparatus | |
| US4300034A (en) | Gas tungsten arc welding torch | |
| US6706993B1 (en) | Small bore PTWA thermal spraygun | |
| JPH0357833B2 (en) | ||
| KR20090108705A (en) | Plasma Arc Torch Cutting Parts with Optimized Water Cooling | |
| US4672171A (en) | Plasma transfer welded arc torch | |
| US4039800A (en) | Method of and device for arc welding | |
| EP0377588B1 (en) | Torch for plasma cutting and welding | |
| EP0025989A1 (en) | Gas tungsten arc welding torch and welding process | |
| SU933327A1 (en) | Burner for gas-shield arc welding by consumable electrode | |
| US3030490A (en) | Multiple purpose arc torch apparatus | |
| US2777928A (en) | Arc welding method and means | |
| RU2206964C1 (en) | Electric-arc plasma generator | |
| US5234164A (en) | Device for high speed flame spraying of refractory wire of powder weld filler for the coating of surfaces | |
| US5362938A (en) | Plasma arc welding torch having means for "vortexing" plasma gas exiting the welding torch | |
| US3189723A (en) | Arc welding gun | |
| CN109986247B (en) | Welding robot matched preheating device for welding thick-wall pressure vessel | |
| SU737153A1 (en) | Torch for gas-shielded arc welding with consumable electrode | |
| GB2095520A (en) | Plasma arc apparatus | |
| RU2802612C2 (en) | Gas nozzle for release of shielding gas flow and burner with gas nozzle |