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 вакуумируемой посредством откачного насоса камере 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, смонтированный в охлаждаемом корпусе. В полости катода размещен вспомогательный электрод, выполненный в виде прутка из тугоплавкого металла и изолированный от катода и корпуса. 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 его работе обеспечивается устойчивое возбуждение дугового разряда, однако при осуществлении многопозиционной сварки при перемещении горелки из одного положения в другое и при ее различном пространственном положении велика вероятность смещения вспомогательного электрода внутри, что может привести к возникновению короткого замыкания на полый катод при его выдвижении или отсутствию ионизации при перемещении его внутрь трубки изолятора. Все это приводит к снижению производительности и качества сварки.
Задачей настоящей полезной модели является разработка горелки с полым катодом для сварки в вакууме, обеспечивающей производительную и качественную многопозиционную сварку, а также удобной в обслуживании.
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 горелка снабжена переходником и ступенчатой втулкой, установленной в корпусе, переходник размещен во втулке и зафиксирован гайкой, ввинченной в ступенчатую втулку, причем отверстие корпуса закрыто заглушкой, полый катод установлен на заглушке, в гайке и заглушке выполнены осевые отверстия, через которые в полый катод пропущен вспомогательный электрод, помещенный в изолятор, при этом вспомогательный электрод скреплен с переходником, с которым также скреплен тоководводящий провод, а в шланге для подачи плазмообразующего газа установлена втулка, через которую пропущен и с которой соединен тоководводящий провод, при этом втулка имеет возможность соединения с источником питания.
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 ступенчатым отверстием, в котором размещена ступенчатая втулка 2, во втулку снизу ввинчена запирающая гайка 3, имеющая осевое отверстие. В полости ступенчатой втулки установлен переходник 4, выполненный из токопроводящего материала и поджимаемый гайкой 3. С переходником скреплен вспомогательный электрод 5, размещенный в изоляторе 6. Изолятор вместе с вспомогательным электродом пропущен через осевое отверстие запирающей гайки 3 и введен в полый катод 7.
К переходнику 4 подсоединен, например, посредством пайки, токоподводящий провод 8, имеющий возможность соединения с высокочастотным источником питания Uвч.
Снизу запирающая гайка 3 удерживается заглушкой 9, ввинченной в осевое отверстие корпуса 1. Заглушка 9 имеет осевое отверстие, через который пропущен изолятор 6, выполненный в виде трубки с открытым торцом и в котором зафиксирован полый катод 7. Катод 7 является сменным.
В верхней части корпус 1 имеет штуцер, к которому подсоединен шланг 10, предназначенный для подвода плазмообразующего газа через дозатор от газового баллона. В шланге 10 установлена втулка 11, соединенная с токоподводящем проводом 8, например, посредством пайки. Втулка 11 соединена с источником питания Uвч.
Свариваемое изделие обозначено позицией 12.
Горелка для сварки неплавящимся электродом работает следующим образом.
Для работы горелку и свариваемое изделие помещают в вакуумную камеру.
Между торцом полого катода 7 и изделием 12 устанавливается зазор в соответствии с технологическим процессом на сварку.
Корпус 1 и изделие 12 подсоединяются к источнику питания Uсв.
Вакуумируют камеру.
Включают в работу систему охлаждения корпуса 1.
Включают источник питания Uсв между полым катодом 7 и изделием 12. Открывают доступ в катод 7 плазмообразующего газа через дозатор. Подается напряжение высокочастотного разряда Uвч. Происходит ионизация плазмообразующего газа, что приводит к возбуждению разряда между полым катодом 7 и изделием 12. После начала процесса сварки напряжение Uвч отключается. После окончания процесса первой сварки происходит перемещение горелки на следующую позицию сварки. Далее процесс сварки повторяется.
Учитывая, что токоподводящий провод 8 соединен с вспомогательным электродом 5 через переходник 4, зафиксированный в ступенчатой втулке 2, вспомогательный электрод 5 размещен в изоляторе 6, а токоподводящий провод соединен с источником питания через втулку 11, практически исключена возможность контакта токоподводящего провода с корпусом 1, а вспомогательного электрода 5 с полым катодом 7 при любых пространственных положениях горелки, то практически исключается прерывание процесса сварки, что позволяет повысить качество сварки изделий.
Конструкция горелки обеспечивает устойчивое возбуждение дугового разряда, стабильную, надежную работу при различных ее положениях, в том числе, в труднодоступных местах, а также удобную сборку-разборку при проведении регламентного обслуживания.