Газовые сопла служат для направления защитного газа в зону сварки. Форма сопла и его размеры определяют ламинарность газового потока и надежную защиту расплавленного металла сварного соединения.
Наиболее рациональной конструкцией газового сопла является цилиндрическая медная трубка, которая может крепиться различными способами. Во всех унифицированных горелках сопло крепится с помощью цангового зажима, что обеспечивает его легкую и быструю смену.
Внутренний диаметр сопла зависит от величины сварочного тока и должен быть не менее: 14 мм для тока 160А;18 мм для тока 31 5 А и 22 мм для тока 500 А.
При сварке на токах 500 А и более, для избежания чрезмерного залипания брызгами расплавленного металла сопло должно охлаждаться водой.
Токоподводящие наконечники
Токоподводящий наконечник (рис.33) является наиболее ответственной деталью сварочных горелок. В связи с этим серьезного внимания заслуживает вопрос о выборе материала и конструкции токоподводящих наконечников. При прохождении электродной проволоки наконечники быстро изнашиваются, в результате чего нарушается электрический контакт и ухудшается стабильность процесса сварки.
Существующая отраслевая нормаль предусматривает два типа наконечников для дуговой сварки: без поджимного контакта и с поджимным контактом. Наконечники без поджимного контакта могут изготовляться в восьми исполнениях (четыре из них показаны на рис. 33), определяемых диаметром сварочной проволоки, материалом наконечника и способом изготовления (точеные и штампованные).
Наконечники с поджимным контактом предназначены для сварки тонкими электродными проволоками диаметром 0,8-1,2 мм. Наконечник состоит из основания и пластинчатого токоподвода, конец которого отогнут в сторону центрального направляющего отверстия. Надежный контакт наконечника с электродной проволокой обеспечивается за счет упругих свойств последней.
Наконечником подводится ток к электродной проволоке на участке незначительной длины, который с небольшими допущениями можно считать точечным контактом. Наличие такого контакта особенно важно при сварке тонкой электродной проволокой, требующей в связи со сравнительно высоким сопротивлением и низким дуговым напряжением строгого постоянства вылета (расстояния от токоподвода до изделия).
Однако малый размер токоподводящего участка влечет за собой быстрый износ наконечника из-за трения и ухудшения токоподвода. Кроме того, следует указать, что чрезмерный изгиб токоподводящей части наконечника приводит к значительному отклонению конца электродной проволоки, а следовательно, и сварочной дуги от оси защитного газового потока и может быть причиной ненадежной защиты зоны сварки. В связи с указанными недостатками наконечники с поджимными контактами широкого распространения не получили и промышленностью не выпускаются.
Наиболее широкое применение получили медные точеные или штампованные наконечники. Однако срок службы их невелик и составляет в среднем от 5 до 10 часов непрерывной работы,
Необходимо также отметить, что изготовление точечных наконечников является трудоемким процессом в связи с необходимостью сверления малых отверстий, в особенности для электродной проволоки диаметром 0,8-1,2 мм. В связи, с чем себестоимость наконечников, изготавливаемых на различных предприятиях, колеблется в достаточных пределах.
Эксплуатация показала, что целесообразно применение штампованных наконечников, так как изготовление их связано со значительно меньшими трудозатратами и себестоимость их по сравнению с точеными уменьшается в 3-5 раз.
Основные параметры наконечников (твердость и электропроводность), оказывают влияние на износостойкость наконечника при сварке.
Данные различных исследований позволяют сделать вывод о том, что удлинение токоподводящего канала способствует значительному повышению износостойкости. Кроме того, медные токоподводящие наконечники вследствие высокой электропроводности могут служить дольше наконечников, изготовленных из различных бронз. Недопустимо изготовление наконечников из латуни. Приварка электродной проволоки к латунным наконечникам ведет обычно к нарушениям режима сварки.
Для повышения работоспособности наконечников иногда при изготовлении применяют тщательную обработку их поверхности (полировку или хромирование), что позволяет повысить их невосприимчивость к брызгам расплавленного электродного металла.
На ряде предприятий применяют медно-вольфрамовые наконечники, изготавливаемые методом порошковой металлургии. По полученным данным у этих наконечников более высокая износостойкость, чем у обычных медных точеных или штампованных.
При сварке плавящимся электродом алюминия и его сплавов хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации медно-графитовые наконечники, которые хотя и подвергаются быстрому износу (срок службы - одна рабочая смена), однако обеспечивают надежный токосъем и наиболее благоприятные условия скольжения, исключающие всевозможные торможения, возникающие при работе с медным наконечником.