СМЕННАЯ КОНТАКТНАЯ ПЛАСТИНА ТОКОПОДВОДЯЩЕГО МУНДШТУКА СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ

Полезная модель относится к устройствам для контактного подвода тока к плавящемуся электроду, в частности к токоподводящим мундштукам сварочных головок для автоматической сварки под слоем флюса в узкую разделку и может использовано при сварке толстостенных сосудов (толщиной стенки 300-500 мм), работающих под давлением в агрессивных средах в составе атомных энергетических установок в судостроении, в составе атомных электрических станций стационарного или подвижного базирования, а также при изготовлении крупногабаритных сосудов нефтехимической промышленности.
Одним из важных факторов, обеспечивающих стабильность процесса горения дуги при электродуговой сварке, является надежный, постоянный контакт электродной проволоки с контактными пластинами токоподводящего мундштука.
Обычно контактными пластинами токоподводящего мундштука выполняют из сплавов с повышенной устойчивостью к износу (истиранию) и в тоже время с достаточно хорошей электропроводностью, например из бериллиевой или хромистой бронзы. В процессе электродуговой сварки, по мере прохождения электродной проволоки через контактные пластины, рабочие канавки контактных пластин вырабатываются и электрический контакт электродной проволоки с контактными пластинами ухудшается, что приводит к нарушению стабильности процесса сварки и является причиной ухудшения качества сварного шва. Контактные пластины приходиться менять.
Из уровня техники известны токоподводящие мундштуки, содержащие две сменные токоподводящими пластинами, по рабочим торцам, которых выполнены канавки, образующие канал для направления плавящегося электрода (SU 1044444 А, В23К 9/12, 9/18, опубликовано 30.09.83 бюл. №36; SU 1143545 А, В23К 9/12, 9/16, 9/18, опубликовано 07.03.85 бюл. №9).
Также известен токоподводящий контакт к мундштукам для дуговой сварки плавящимся электродам (SU 1152745 А, В23К 9/12, 9/16, 9/18, опубликовано 30.04.85 бюл. №16), выполненный в виде двух пластин, у которых на одном рабочем торце выполнена канавка для направления плавящегося электрода, а посередине другого рабочего торца выполнено ребро для направления плавящегося электрода.
Наиболее близким по технической сути заявляемому изобретению является сварочный пистолет для сварки в узкую разделку (CN 101941113 А - 2011-01-12, В23К 33/00; В23К 35/04; В23К 9/095; В23К 9/235; В23К 9/26; В23К 9/28; В23К 9/32), мундштук которого содержит две сменные плоские токоподводящие «губки» в рабочих торцах которых выполнены радиусные желобки по которым подается сварочная проволока.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является увеличение срока службы контактных пластин токоподводящего мундштука и повышение надежности подвода тока к сварочной проволоке, что обеспечит стабильность процесса сварки и соответственно качество сварного шва.
3
1
4
2
Поставленная задача решается за счет того, что сменные контактные пластины токоподводящего мундштука изготавливаются с заведомо лишним припуском на истирание и, чтобы они не теряли свойств надежного прижима, на рабочих торцах контактных пластин выполняют две полуцилиндрические канавки с неполным охватом электродной проволоки с прорезью вглубь пластин на глубину / диаметра подаваемой электродной проволоки и ширину / диаметра подаваемой электродной проволоки.
На фиг.1 показана нижняя часть токоподводящего мундштука сварочной головки.
На фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1 - поперечный разрез сменных контактных пластин в начальной стадии работы.
На фиг.3 показан разрез А-А на фиг.1 - поперечный разрез сменных контактных пластин после длительной работы и значительного износа контактных поверхностей (с указанием зон вытирания контактных поверхностей).
,
1
1
3
4
2
4
Сменные контактные пластины 1 и 2 имеют форму плоских параллелепипедов вдоль оси рабочих торцов 3 которых выполнены радиусные канавки 4радиус которых соответствует диаметру используемой электродной проволоки 5, а исходная (начальная) глубина составляет / этого диаметра, что обеспечивает достаточный электрический контакт электродной проволоки с контактными пластинами и максимальные допустимые зоны износа контактных пластин 1 и 2 до их минимально допустимого сближения, происходящего по мере износа пластин. По осевым образующим радиусных канавок 4 вглубь контактных пластин выполнены щелевые проточки 6 шириной, равной / диаметра используемой электродной проволоки и глубиной равной / используемой электродной проволоки.
Сменные контактные пластины 1 и 2 посредством резьбовых элементов 7 крепятся к соответствующим элементам мундштука: пластина 2 - к неподвижному корпусу 8 мундштука, пластина 1 - к подвижному рычагу 9 мундштука, который, посредством поджимного элемента 10, создает усилие прижима контактных пластин 1 и 2 к электродной проволоке, необходимое для обеспечения надежного подвода тока к электродной проволоке.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
4
1
В процессе сварки электродная проволока 5 (плавящийся электрод) проходит через направляющий канал, образованный радиусными канавками 4 поджимаемых к ней контактных пластин 1 и 2. Непосредственный контакт трения электродной проволоки о контактные пластин в начале сварки осуществляется по плоскостям А-Б, B-Г Д-Е, Ж-З. В результате электроэрозионного и механического износа контактных поверхностей радиусных канавок 4, вытирается часть контактных пластин 1 и 2, обозначенная секторами А-Б-Б-А, В-Г-Г-В, Д-Е-Е-Д, Ж-З-З-Ж, при этом увеличивается площадь контакта электродной проволоки с контактными пластинами, а наличие щелевых проточек 6 обеспечивает надежное скольжение электродной проволоки по контактному направляющему каналу. Электродная проволока «погружается» в контактные пластины, практически до полного выбора зазора между ними (появляется характерное искрение в зоне прижима проволоки и начинают скакать заданные режимы сварки). «Протертые» таким образом контактные пластины демонтируются и восстанавливаются путем механического удаления части рабочих торцов 3 контактных пластин (зоны «У» на фиг.3) до получения исходной (начальной) глубины радиусной канавки 4, равной / диаметра электродной проволоки. Восстановленные контактные пластины повторно монтируются в токоподводящем мундштуке и эксплуатируются (с повторением процесса восстановления) до полной выборки щелевых проточек 6.
Такое решение значительно повышает полный рабочий ресурс одной пары сменных контактных пластин и обеспечивает качество сварки за счет надежного подвода тока к электродной проволоке.