Трубчатый сварочный электрод

Полезная  модель относится к области сварки, а именно к сварочным электродам, и может быть применена для сварки стальных деталей.
Известен сварочный электрод (Патент на изобретение 190095 РФ МПК B23K 35/00 (2013.01). Сварочный электрод [Текст] / Строганова И.М.; заявитель и патентообладатель Строганова И.М. - №2018125352; заявл. 10.07.2018; опубл. 18.06.2019, Бюл. №17), состоящий из металлического стержня с насечками по всей его длине и защитного покрытия.
Эта конструкция наиболее близка к заявляемому техническому решению, поэтому принята в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является то, что при его использовании для дуговой сварки возможно снижение качества сварного шва за счет потери значительного количества легирующих элементов, содержащихся в покрытии, от выгорания под действием электрической дуги, а также влияния избыточного тепловложения в зону сварки.
Суть заявляемого технического решения заключается в том, что в известном сварочном электроде, содержащем металлический стержень с периодическими насечками по длине и покрытие, содержащее легирующие элементы в виде металлических порошков, дополнительно содержится полая металлическая трубка, в которую помещен упомянутый стержень с покрытием, а насечки на стержне выполнены глубиной от 1/2 до 2/3 диаметра стержня.
Таким образом, заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что сварочный электрод дополнительно содержит полую металлическую трубку, в которую помещен металлический стержень с покрытием, а насечки на стержне выполнены глубиной от 1/2 до 2/3 диаметра стержня.
Сравнительный анализ заявляемого технического решения с другими показал, что только совместное применение признаков заявляемого технического решения позволит повысить качество сварного шва за счет снижения потери легирующих элементов, содержащихся в покрытии, за счет выгорания под действием электрической дуги, а также снижения тепловложения в зону сварки.
Полая металлическая трубка, в которую помещен стержень с покрытием, при выполнении электродуговой сварки будет частично прикрывать зону горения сварочного электрода, что снизит потерю легирующих элементов, содержащихся в покрытии, за счет выгорания под действием электрической дуги, при этом сама трубка будет постепенно плавиться в процессе сварки. Также она предохранит покрытие от сколов при транспортировке. Таким образом, качество сварного шва повысится за счет более полного использования легирующих элементов покрытия.
Наличие периодических насечек на стержне приведет к тому, что при электродуговой сварке стержень будет быстрее плавиться в тех местах, где выполнены насечки, и части стержня между соседними насечками будут периодически падать с электрода в сварочную ванну, охлаждая находящийся там расплавленный металл, снижая таким образом тепловложение в зону сварки. Снижение тепловложения в зону сварки улучшит качество сварного шва, например, снизит возможность появления дефектов шва.
Глубина насечек на стержне от 1/2 до 2/3 диаметра стержня определена опытным путем: при глубине насечек менее 1/2 диаметра стержня скорость плавления стержня в тех местах, где выполнены насечки, недостаточно отличается от скорости плавления остальных частей стержня для того, чтобы части стержня между соседними насечками с нужной периодичностью падали с электрода в сварочную ванну, а при глубине насечек более 2/3 диаметра стержня возможно нарушение его целостности при транспортировке и эксплуатации.
На фиг. 1 изображен вариант сварочного электрода в разрезе с односторонними насечками на стержне.
На фиг. 2 изображено сечение А-А.
Сварочный электрод содержит металлический стержень 1 с покрытием 2, содержащим металлические порошки с легирующими элементами. Стержень 1 с покрытием 2 помещен в полую металлическую трубку 3, причем по длине стержня 1 выполнены периодические насечки глубиной от 1/2 до 2/3 диаметра стержня 1.
Заявляемое устройство используется следующим образом. Электрод подключают к сварочному аппарату и выполняют электродуговую сварку деталей обычным образом. При выполнении сварки трубка 3 частично прикрывает зону горения электрода, что снижает потерю легирующих элементов, содержащихся в покрытии 2, за счет выгорания под действием электрической дуги, при этом сама трубка 3 будет постепенно плавиться в процессе сварки, уменьшаясь в длине вместе со стержнем 1.
Стержень 1 будет быстрее плавиться в тех местах, где выполнены насечки, и части стержня 1 между соседними насечками будут периодически падать с электрода в сварочную ванну, охлаждая находящийся там расплавленный металл, снижая таким образом тепловложение в зону сварки.
Заявляемое техническое решение простое в изготовлении и эксплуатации и позволит повысить качество сварного шва за счет снижения потери легирующих элементов, содержащихся в покрытии, за счет выгорания под действием электрической дуги, а также снижения тепловложения в зону сварки.