ЗАЩИТНОЕ СОПЛО ДЛЯ TIG СВАРКИ

Полезная модель относится к области сварочного производства, а именно к защитным элементам конструкции горелок для аргонодуговой сварки неплавящимися вольфрамовыми электродами (TIG).
Из уровня техники известны следующие технические решения.
Известно сопло из прозрачного жаропрочного материала, которое устанавливается на горелку посредством уплотнительного кольца, соединяющегося с соплом с помощью резьбового соединения (патент Китая №102151964, опубликован 17.08.2011).
Также известно сопло, представляющее собой трубку из термостойкого прозрачного материала, например кварца или сапфира, срез сопла выполнен в форме, повторяющей форму поверхности свариваемых деталей. Прижав сопло к обрабатываемой поверхности, получают практически закрытую камеру, наполненную защитным газом, с прозрачными стенками (заявка на патент РФ №92008462, опубликована 20.03.1995).
Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является прозрачное сопло для аргонодуговой сварки из боросиликатного стекла марки Pyrex, устанавливающееся на газовую горелку посредством держателя, изготовленного из жаростойкого фторопласта с уплотнительным кольцом (http://svarkamall.ru/novosti/157-nabor-pyrex-dlja-gorelok-ts-171826.html, дата публикации 23.03.2015).
Недостатками известного сопла являются необходимость сборки перед использованием, недостаточная продолжительность нагрузки, необходимость подтягивания соединений во время работы, размягчение фторопласта при длительной работе на больших токах, низкая механическая прочность в нагретом состоянии.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в улучшении его эксплуатационных характеристик.
Заявленное техническое решение обеспечивает возможность применения сопла малого габарита (наружного диаметра от 12 мм).
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции защитного сопла для TIG сварки, включающего прозрачную часть, выполненную из боросиликатного стекла, и непрозрачную часть, выполненную из корундовой керамики, при этом стеклянная и керамическая части соединены посредством соединения с тепловым зазором, заполненным герметиком на основе силикона.
Прозрачная часть сопла позволяет осуществлять визуальный контроль сварочного процесса при любом положении сварочной горелки.
-6
-6
Корундовая керамика обладает лучшей теплопроводностью по сравнению с фторопластом. Меньшее линейное расширение керамики исключает необходимость подтягивания соединений во время работы, за счет чего повышается надежность сопла. Обеспечивается возможность увеличения максимального рабочего тока, до 200 А и кратковременно до 220 А и таким образом повышается производительность по сравнению с известным соплом в котором рабочий ток ограничивался 170 А. Продолжительность включения сварочной горелки с заявленным защитным соплом на максимальном токе 200 А 35% в пятиминутном цикле, тогда как у предыдущей модели 35% на токе 170 А в пятиминутном цикле. Повышается срок службы сопла за счет лучшего теплового режима (теплопроводность фторопласта составляет 0,25 Вт/м*°C теплопроводность керамики не менее 0,8 Вт/м*°C; коэффициент термического линейного расширения керамики 7×10, боросиликатного стекла 3,3×10). За счет улучшенного отвода тепла повышается срок службы электрода и цанги.
За счет того, что сопло представляет собой единый узел, оно не требует сборки перед использованием.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее:
Фиг. 1 - общий вид сопла.
Фиг. 2 - общий вид сопла сбоку.
Фиг. 3 - общий вид сопла спереди.
Фиг. 4 - сопло в разрезе В-В с фиг. 2.
Сопло представляет собой сборную деталь цилиндрической формы, устанавливаемую на сварочную горелку для TIG сварки вместо обычного штатного сопла. Сопло включает непрозрачную керамическую часть (1) цилиндрической формы с внешним диаметром 19-21 мм и толщиной стенок 1,5-3,3 мм, устанавливаемую непосредственно на горелку и прозрачную стеклянную часть, изготовленную из боросиликатного стекла марки Pyrex, цилиндрической формы с толщиной стенок 1,5-2 мм и внешним диаметром 17,5-18,5 мм. (2)
Керамическая и стеклянная детали соединяются между собой посредством соединения (3) с небольшим тепловым зазором от 0,2 мм до 0,5 мм, который заполняется жаростойким силиконовым герметиком с рабочей температурой до 315°C. Эластичность данного герметика позволяет удерживать соединенные детали при тепловом изменении размеров.
Тепловой зазор обеспечивает компенсацию изменения размеров стекла и керамики относительно друг друга в результате их нагрева. Герметизация конструкции производится путем нанесения герметика на детали с последующей их сборкой, что обеспечивает надежную герметизацию соединения элементов конструкции сопла по отношению к защитному газу.
Полезная модель применяется следующим образом.
Сопло устанавливается на сварочную горелку посредством стандартного цангодержателя перед началом работы.
Таким образом, заявленное сопло для TIG сварки обеспечивает не только визуальный контроль сварочного процесса, но и улучшение эксплуатационных характеристик сопла: повышение производительности, продолжительности времени включения горелки и срока службы.