НАСАДКА-УДЛИНИТЕЛЬ К ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ГОРЕЛКЕ

Полезная модель относится к устройствам для дуговой сварки углеродистой стали в узкий зазор, а именно для электродуговой сварки рельсов (железнодорожных, трамвайных, рудничных, крановых и др.) полуавтоматическим и автоматическим методом, в частности, для сварки рельсов в полевых условиях в пределах стрелочного перевода.
Известны способы ручной электродуговой сварки рельсов с применением плавящегося электрода, в том числе сварки в защитных газах (см. например RU 2136465 C1, 10.09.1999).
Основным недостатком способов сварки с применением плавящегося электрода является то, что в связи с ограниченной длиной электрода (обычно не более 400-450 мм) процесс сварки рельсов является прерывистым. При остановках процесса сварки для смены электрода на поверхности сварного шва образуется шлаковая корка, которая не полностью расплавляется при продолжении процесса сварки, в результате чего в металле шва остаются дефекты в виде шлаковин, снижающие конструктивную прочность сварного шва.
При многослойной сварке в узкий зазор (15-50 мм) подошвы рельсов самозащитной порошковой проволокой на поверхности каждого слоя также образуется шлаковая корочка толщиной 0,5-1,5 мм (в зависимости от шлаковой основы проволоки), которая в узком зазоре не удаляется полностью и также является причиной образования шлаковин в металле сварного шва.
Технический результат, который может быть получен от использования заявленной полезной модели заключается в повышении механических свойств сварного шва.
Предлагаемое устройство, включает медную трубку, изолированную по наружной поверхности обмоткой из асбестового шнура, плотно уложенного
виток к витку и склеенного термостойким клеем, медный наконечник с 4-мя отверстиями, сопло из термостойкой керамики. Предлагаемое устройство обеспечивает дуговую сварку рельсов порошковой или сплошной сварочной проволокой с защитой сварочной ванны углекислым газом или газовой смесью аргон-углекислый газ.
Применение для дуговой сварки рельсов порошковых проволок с дополнительной газовой защитой позволяет обеспечить непрерывный процесс сварки, а также при многослойной сварке подошвы рельса получать на поверхности каждого слоя шлаковую корку (пленку) толщиной не более 0,1 мм, которая полностью проплавляется при сварке следующего слоя и всплывает в жидкий шлак, не образуя шлаковин.
При сварке шейки и головки рельсов с установкой боковых медных форм, предотвращающих вытекание жидкого металла из свариваемого стыка, идет обычный процесс ванной сварки с защитой поверхности жидкой ванны расплавленного металла жидким шлаком, образующимся из шихты порошковой проволоки с дополнительной газовой защитой, обеспечиваемой предлагаемым устройством.
Отличие заявленного устройства заключается в том, что оно обеспечивает непрерывную электродуговую сварку рельсов в узкий зазор порошковой проволокой или проволокой сплошного сечения в среде защитного газа, что, свою очередь, обуславливает отсутствие дефектов в виде шлаковин в металле шва.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг.1 приведен общий вид устройства в разрезе, где 1 - медный наконечник с 4-мя отверстиями для подачи газа, 2 - медная трубка, 3 - сопло из термостойкой керамики, 4 - обмотка из асбестового шнура, плотно уложенного виток к витку и склеенного термостойким клеем.
Устройство насадка-удлинитель к электродуговой горелке работает следующим образом.
Резьбовое соединение с горелкой сварочного полуавтомата обеспечивает подачу сварочной проволоки и защитного газа через медную трубку 2 и медный наконечник 1 в зону сварки. Сопло из термостойкой керамики 3 обеспечивает направленный поток защитного газа в зону сварочной дуги, а обмотка из асбестового шнура 4 предотвращает короткое замыкание.
Таким образом, насадка-удлинитель к электродуговой горелке обеспечивает: качественную дуговую сварку рельсов сварочным полуавтоматом при отсутствии дефектов в виде шлаковин, снижающих конструктивную прочность сварного стыка рельсов, достижение высоких значений механических свойств сварного стыка рельсов.
Результаты испытания устройства следующие:
При сварке рельсов порошковой проволокой марки ПП-АН 180 МН с дополнительной защитой углекислым газом с применением заявленного устройства на поверхности сварного шва образовывалась тонкая пленка синеватого цвета, которая полностью проплавлялась при сварке следующего слоя. Металлографическое исследование металла сварного шва на шлифах и изломах не обнаружило шлаковин в металле шва, тогда как исследование металла сварных швов, сваренных самозащитными порошковыми проволоками 5-ти марок, в том числе импортными, обнаружило шлаковины во всех сварных швах.