Пальник для зварювання з зовнішніми електромагнітними діями

Пальник для зварювання з ЗОВНІШНІМИ електромагнітними діями, що містить корпус, розміщений в ньому електродний вузол, електромагніти і сопло, який відрізняється тим, що в корпусі з діелектричного матеріалу з кроком шістдесят градусів виконані отвори, в яких на однаковій відстані від поздовжньої осі розміщені електромагніти, крім того, магнітопроводи електромагнітів виконані складеними зі стрижнеподібних осердь, на яких розміщені котушки електромагнітів, намотані на діелектричні каркаси, і пелюстків, які своїми довгими сторонами орієнтовані в напрямку до електрода, при цьому осердя і з'єднані з ними пелюстки утворюють магнітопроводи, а разом із котушками електромагнітів - електромагнітну систему пальника Винахід відноситься до зварювання, зокрема до зварювальних пальників, і може бути використаний при дуговому способі зварювання неплавким електродом в захисних газах як в аксіальному, так і радіальному магнітних полях Відомий пальник для дугового зварювання з електромагнітним впливом на дугу, в якому електромагнітний пристрій, для створення переважно радіальних магнітних полів, закріплюється на ЗОВНІШНІЙ стороні корпусу, обмотки магнітопровода виготовлені із мідної водоохолоджувальної трубки і встановлені одна проти другої [Завьялов В Е , Иванцов В Я , Скорняков В Я , Газман С М , Чернышев В К , Власов В Н Аргонодуговая сварка нержавеющих труб с использованием магнитных полей - Сварочное производство, 1979, № 12, с 19-20] Недоліком такого пальника є те, що розміщення обмоток електромагнітів на ЗОВНІШНІЙ стороні корпусу збільшують габарити пальника, а виготовлення їх з мідної трубки є не технологічним Крім того, це потребує використання джерел живлення електромагніта достатньо великої потужності Найбільш близьким за технічною сутністю та досягаємим ефектом до винаходу, що описується, є пальник для дугового зварювання магнітокерованою дугою, переважно в аксіальному магнітному полі, в отворі корпусу якого знаходиться електродний вузол, а в нижній його частині - сопло При цьому на ЗОВНІШНІЙ стороні корпусу, на однаковій відстані від поздовжньої осі, на кожному з чотирьох осердь, виконаних з електротехнічної сталі, розміщені котушки електромагнітів однакових розмірів [Размышляев А Д Влияние магнитного поля на размеры зоны проплавлення при наплавке под флюсом - Автоматическая сварка, 1996, № 8, с 25-30] Недоліком такого пальника є великі габаритні розміри, що значно звужує область його використання Велика відстань між віссю пальника і електромагнітами обумовлює додаткові енерговитрати для створення необхідної величини керуючого магнітного поля Крім того, чотириполюсна електромагнітна система не є оптимальною для створення керуючих магнітних полів шляхом комбінування, або напрямків протікання струмів через електромагніти, або КІЛЬКОСТІ одночасно підключених до джерела живлення електромагнітів В основу винаходу, що пропонується, поставлено задачу удосконалити пальник для зварювання з ЗОВНІШНІМИ електромагнітними діями, шляхом нового виконання магнітної системи пальника, що забезпечує зменшення габаритних розмірів та розширення технологічних можливостей, які досягаються шляхом застосування як аксіальних, так і радіальних керуючих магнітних полів, що дозволяє здійснювати зварювання швів в різних просторових положеннях з покращенням процесів їх формування Поставлена задача виконується тим, що в пальнику для зварювання з ЗОВНІШНІМИ електромагнітними діями, який містить корпус, розміщений в ньому електродний вузол, електромагніти та сопло, новим є те, що в корпусі з діелектричного матеріалу, з кроком шістдесят градусів виконані отвори, в яких на однаковій відстані від поздовжньої осі розміщені електромагніти, крім того, магнітопроводи електромагнітів виконані складеними зі ю 42252 стрижневидних осердь, на яких розміщені котушки електромагнітів, намотані на діелектричні каркаси, і пелюстків, які своїми довгими сторонами орієнтовані в напрямку до електрода, при цьому осердя і з'єднані з ними пелюстки утворюють магнітопроводи, а разом із котушками електромагнітів - електромагнітну систему пальника Таке конструктивне виконання електромагнітної системи, забезпечує зменшення габаритів пальника та розширює його технологічні можливості при використанні В наш час в СВІТОВІЙ практиці не використовуються пальники для дугового способу зварювання неплавким електродом в захисних газах з електромагнітною системою, яка дозволяє створювати в зоні зварювання як аксіальні, так і радіальні керуючі магнітні поля, шляхом зміни напрямків протікання струмів через електромагніти, або КІЛЬКІСТЮ одночасно підключених до кола живлення електромагнітів При цьому надійність збудження дуги між електродом і виробом забезпечується електричною ІЗОЛЯЦІЄЮ котушок електромагнітів від струмоведучих елементів електродного вузла На фіг 1 схематично зображено пропонований пальник, переріз А-А на фіг 3, на фіг 2 - переріз Б-Б на фіг 3, на фіг 3 - пальник - вид знизу Пальник (фіг 1) складено із циліндричного кор пусу 1, виготовленого з діелектричного матеріалу, у центральному отворі якого розташовано електродний вузол, що утворений обоймою 2, яка охоплює струмопідвідну цангу 3 і електрод 4 Паз обойми 2 охоплює трубка 5, яка служить струмопідводом пальника й одночасно елементом охолодження електродного вузла Обойма 2 нарізним з'єднанням кріпиться до планки 6, що одночасно є елементом стикування корпусу 1 пальника із кришкою 7 (фіг 2) До зовнішньої поверхні кришки 7, що притиснута до паза планки 6 нижньою щокою обойми 2, кріпиться штуцер подавання захисного газу 8 Ковпак 9 електрично ізолює струмоведучі складові пальника від замикань із зварюваним виробом або складально-зварювальним оснащенням Маховик 10 разом із розташованою в ньому гайкою 11 служать для затискання електрода 4 у цанзі 3, а також для притискання ковпака 9 до верхньої щоки обойми 2 У отворах корпусу 1 на однаковій відстані від поздовжньої осі з кроком шістдесят градусів розташовані шість електромагнітів, що складаються з циліндричних котушок електромагніт і в ^ , намотаних на діелектричних каркасах 13, і концентричних відносно них стрижневидних осердь 14 Корпус 1 разом із каркасами 13 електрично ізолюють котушки електромагнітів від контуру протікання зварювального струму Осердя 14 і з'єднані з ними пелюстки 15 утворюють магнітопроводи, а разом із котушками електромагнітів 12 електромагнітну систему пальника У нижній частині корпусу 1 знаходиться сопло 16, яке виготовлено з не феромагнітного матеріалу Воно своєю верхньою торцевою поверхнею фіксує каркаси котушок електромагнітів 13 в осьовому напрямку Охолодження сопла 16 забезпечується тепловіддачею з його бічної поверхні, що спряжена з обоймою 2 У планці 6 і соплі 16 виконано по шість отворів, центри яких співпадають з центрами отворів корпусу 1 Нарізне з'єднання планки 6 з осердями 14 забезпечує взаємну осьову фіксацію корпусу 1, каркасів електромагнітів 13 і сопла 16 відносно планки 6 При цьому пелюстки 15 своїми довгими сторонами орієнтовані в напрямку електрода 4 (фіг 3) Проточка 17 у верхній частині корпусу 1 необхідна для підключення котушок електромагнітів до апаратури керування ЗОВНІШНІМИ електромагнітними діями Пристрій працює таким чином У процесі роботи захисний газ через штуцер 8 потрапляє в порожнину, яка утворена кришкою 7 і планкою 6 Далі захисний газ через отвір в обоймі 2 (фіг 1) потрапляє в порожнину, яка утворена цангою 3 і обоймою 2 і через прорізи в нижній частині цанги 3 через сопло 16 виводиться в зону зварювання Охолоджуюча рідина через трубку 5 подається до електродного вузла, забезпечуючи його охолодження При подачі напруги між електродом 4 і зварюваним виробом збуджується зварювальна дуга, відбувається плавлення основного металу і присаджувального дроту, що подається в зону зварювання При переміщенні пальника вздовж лінії стику в результаті кристалізації об'ємів розплавленого металу утворюється зварювальний шов Живлення котушок електромагнітів забезпечується спеціалізованим пристроєм керування, який дозволяє, шляхом перемикання окремих перемикачів, здійснювати або зміну напрямків протікання струмів через котушки електромагнітів, або вмикати окремі групи електромагнітів до джерела живлення Магнітне поле за допомогою магнітоводів виводиться в зону зварювання При співпаданні напрямків протікання струмів через усі котушки електромагнітної системи в зоні зварювання утворюються переважно аксіальні магнітні поля У випадку, коли в кожній парі котушок, розташованих поруч, струм протікає в різних напрямках - в зоні зварювання утворюються переважно радіальні магнітні поля Взаємодія магнітних полів з струмом розплаву зварювальної ванни призводить до створювання масових сил в розплаві, які забезпечують його ВІДПОВІДНІ переміщення в процесі кристалізації Дослідна перевірка пальника з шестиполюсною магнітною системою показала, що він має важливі переваги, які вміщують можливості забезпечення потрібної величини і напрямку вектора магнітної індукції при зварюванні швів в різних просторових положеннях, поліпшення масогабаритних показників, надійності і ремонтоздатності Крім того, така система дозволяє керувати величиною проплаву зварювальних швів 42252 ФІГ. 1 42252 Фіг. 2 42252 A Б Фіг. З 42252 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг обл -вид арк 2002 р Формат 60x84 1/8 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22