ГОРЕЛКА ДЛЯ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

Полезная модель относится к оборудованию для сварки в вакууме, а именно, к конструкциям горелок с полым катодом, выполненным с каналом для подачи плазмообразующего газа.
Известна горелка для сварки полым неплавящимся электродом в вакууме, содержащая установленный в корпусе полый катод. Полость катода через дозирующее устройство связана с емкостью для инертного газа. При работе данного устройства возбуждение дугового разряда осуществляется посредством источника тока между полым катодом и свариваемым изделием с одновременной подачей плазмообразующего газа.
(см. журнал «Сварочное производство», №10, 1974 год, стр.1-3).
В результате анализа данного устройства необходимо отметить, что при работе сварочной горелки велика вероятность возникновения вакуумной дуги в парах материала полого катода, а дополнительная подача газа приводит к повышению давления в вакуумной камере, что отрицательно влияет на качество сварного шва.
Известна горелка для сварки неплавящимся электродом в вакууме, содержащая полый катод, закрепленный в охлаждаемом корпусе. В полости катода размещен вспомогательный электрод, выполненный в виде прутка из тугоплавкого металла и изолированный от катода и корпуса изолятором. Вспомогательный электрод связан с источником питания кабелем, который пропущен через газоподводящий шланг, надетый на штуцер в верхней части корпуса горелки.
В процессе работы горелки через шланг в полый катод поступает плазмообразующий газ. После включения источника питания между полым катодом и изделием устанавливается заданная разность потенциалов, после чего между полым катодом и вспомогательным электродом с помощью высокочастотного разряда происходит ионизация плазмообразующего газа, что приводит к возбуждению разряда между катодом и изделием и осуществляется процесс сварки изделия, (см. авторское свидетельство СССР №551136, кл. В23К 9/16, 1977 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения данного устройства необходимо отметить, что при использовании горелки для сварки в труднодоступных местах, при изменении ее пространственного положения в процессе сварки, не обеспечивается надежная защита как свариваемого изделия, так и технологического оборудования (например, телевизионной системы наблюдения за процессом сварки, осветительного оборудования), от высокотемпературной сварочной дуги, а также от электрических пробоев, получаемых в результате касания полым электродом свариваемого изделия и/или технологического оборудования. Кроме того, из-за теплового воздействия раскаленного полого катода, возможны сбои в работе приборов, используемых при проведении сварки. Все это приводит к снижению производительности и качества сварки.
Задачей настоящей полезной модели является повышение производительности и качества сварки, за счет исключения электрических пробоев на свариваемое изделие и технологическое оборудование, а также снижения теплового воздействия горелки на свариваемое изделие и технологическое оборудование.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в горелке для сварки неплавящимся электродом, содержащей водоохлаждаемый корпус, имеющий осевое отверстие, полый катод, в котором размещен вспомогательный электрод, имеющий возможность соединения посредством токоподводящего провода с источником питания, подсоединенный к корпусу шланг для подачи плазмообразующего газа в полый катод, новым является то, что отверстие корпуса снизу закрыто заглушкой, имеющей сквозное осевое отверстие, полый электрод установлен в отверстии заглушки, причем горелка снабжена насадкой, закрепленной на корпусе, в насадке имеются водоохлаждаемая полость и осевое отверстие, через которое пропущен полый катод.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена горелка для сварки неплавящимся электродом, осевой разрез.
Горелка для сварки неплавящимся электродом содержит водоохлаждаемый корпус 1 с осевым отверстием, закрытым снизу заглушкой 2. Заглушка 2 имеет сквозное осевое отверстие, в котором размещен полый катод 3. Через отверстия заглушки и корпуса в полый катод введен вспомогательный электрод 4, размещенный в изоляторе 5.
Вспомогательный электрод 4 подсоединен к высокочастотному источнику питания Uвч. Кабель подсоединения размещен в шланге 6 подачи плазмообразубющего газа через дозатор от газового баллона (не показаны).
Снаружи корпуса 1 горелки установлена насадка 7 с осевым отверстием, через которое попущен полый катод. В насадке 7 имеется водоохлаждаемая полость 8, преимущественно кольцевой формы, выполненная концентрично полому катоду 3. Насадка 7 соединена с корпусом 1 через теплоизоляционный элемент 9. Полости корпуса и насадки имеют возможность соединения через штуцеры 10 с системой водоохлаждения (не показана).
Горелка имеет возможность крепления к манипулятору через изолятор 11. Свариваемое изделие обозначено позицией 12.
Горелка для сварки неплавящимся электродом работает следующим образом.
Для работы горелку фиксируют на подвижном элемента манипулятора (не показан). Манипулятор, посредством управляющей программы обеспечивает заданный зазор между свариваемой поверхностью и торцом полого катода 3 и закон перемещения горелки в процессе сварки.
Корпус 1 и изделие 12 подсоединяются к источнику питания Uсв.
Включают в работу систему охлаждения корпуса 1 и насадка 7, в результате чего через их полости осуществляется циркуляция хладагента.
Открывают подачу в катод 3 плазмообразующего газа из баллона через дозатор.
Включают источник питания Uсв.
Подают напряжение высокочастотного разряда Uвч., в результате чего происходит ионизация плазмообразующего газа, что приводит к возбуждению разряда между полым катодом 3 и изделием 12, посредством которого и происходит процесс сварки.
После начала процесса сварки напряжение Uвч отключается.
В процессе сварки насадка горелки горелка надежно защищает свариваемое изделие (которое может иметь различные выступы, фланцы и пр) от касания с раскаленным полым катодом. Насадка постоянно охлаждается, что снижает воздействие теплового поля на свариваемое изделие и технологическое оборудование, а также позволяет обеспечить непрерывность процесса сварки, и, тем самым, повысить производительность и качество сварки изделий в труднодоступных местах.