Способ подвода углекислого газа в зону сварки

 

Использование: для подачи углекислого газа в процессе сварки. Сущность изобретения: подают из изотермического сосуда с давлением 2,0 - 2,5 МПа углекислоту к редуктору . С выхода редуктора подают углекислый газ под давлением 0,8 - 1 МПа по системе трубопроводов в -зону сварки со ступенчатым снижением давления после редуцирования дросселированием до 0,3 - 0,5 МПа до горелки в зоне кабеля и до 0,03 - 0,05 МПа в горелке. 1 э.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 23 К 9/173

" j2?g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4899134/08 (22) 03.01.91 (46) 30.08.92. Бюл.%32 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (72) Н.M.Íîâîæèëîâ, Л.А. Бастаков, E.Ï. Сидоров, H.П.Аносов, Н.И.Пиюнкина, H.Ï.Âîëèченко и В.Н,Резников (56) Авторское свидетельство СССР

М 259299, кл. В 23 К 9/16, 1967.

Новожилов M.M. Основы металлургии дуговой сварки в газах. М.: Машиностроение, 1979, с.142 — 143.

Изобретение относится к сварке в углекислом газе и может быть использовано при подаче углекислого газа в процессе сваркй.

Известен способ охлаждения сварочных горелок углекислым газом путем, подачи его в жидком состоянии из баллона в горелку под давлением до 7,5 МПа редуцирован ием иэ жидкого состояния непосредственно на горелке.

Недостатками такого способа являются повышенные требования к технике безопасности и высокая металлоемкость конструкции, связанные с подачей газа высокого давления непосредственно к сварочной горелке, а также нарушение стабильности процесса подачи газа из-за интенсивного намораживания влаги и появления "сухого льда" на рабочих органах горелки, трубопроводов и редуктора при прерывании про. цесса сварки.,,5U „, 1757815 А1

2 (54) СПОСОБ ПОДВОДА УГЛЕКЙСЛОГО ГА3А В ЗОНУ СВАРКИ (57) Использование: для подачи углекислого газа в процессе сварки. Сущность изобретения: подают из изотермического сосуда с давлением 2,0 — 2.5 Мха углекислоту к редуктору. С выхода редуктора подают углекислый газ под давлением 0,8 — 1 МПа по системе трубопроводов s зону сварки со ступенчатым снижейием давГлейия После редуцирования дросселированием до 0.3 - 0,5

МПа до горелки в "îíå кабеля и до 0,03-0,05

МПа в горелке. 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ подачи углекислого газа с централизованным снабжением, включающий поддержание в изотермическом сосуде давления углекислоты 2,0 — 2,5 МПа, редуцирование углекислого газа на выходе из сосуда до давления

0,03 — 0,05 МПа, подвод газа по системе трубопроводов к горелке под давлением

0,03-0,05 Mila и электроэнергии по кабелю.

Недостатками этого способа являются необходимость подогрева редуктора для уменьшения его переохлажфения и перегрев горелки и токоподводящих кабелей при сварке протяженных швов, что приводит к интенсивному износу оборудования и необходимости увеличения сечения кабеля и веса горелки, а соответственно, повышения трудоемкости процесса сварки и металлоемкости конструкции.

10 ля и в горелке.

25

Цель изобретения — повышение надежности работы оборудования при сварке протяженных швов, снижение трудоемкости и уменьшений металлоемкости конструкции.

Это достигается тем, что в способе подвода углекислого газа в зону сварки, включающем подачу иэ изотермического сосуда с давлением 2,0 — 2,5 МПа углекислоты к рйдуктору, с выхода которого углекислый газ подают по системе трубопроводов в зону сварки под давлением 0,03 — 0,05 МПа; согласно изобретению осуществляют сту,пенчатое снижение давления путем редуцирования до 0.,8 — 1,0 МПа и двойного дросселирования до 0,3 — 0,5 МПа до горелки и до 0,03 — 0,05 МПа на горелке, при этом дросселирование до 0,3 — 0,5 Mfla осуществляют в зоне кабеля, На чертеже изображена схема устройства дпя осуществления способа, Позицией 1 обозначен изотермический сосуд с углекислотой, 2 — редуктор, 3 — кабель,4 -дроссель,5- горелка,б-дроссель, 7 — зона сварки.

Осуществляют способ следующим образом.

Из изоте рмического сосуда 1 углекислоту с давлением 2,0 — 2,5 МПа подают в редуктор 2. Углекислый газ редуцируют до давления 0 8 — 1,0 МПа и по системе трубопроводов через дроссель 4 зоны кабеля 3 и дроссепь 6 горелки 5 подают в зону 7 сварки под давлением 0,03 — 0,5 Мпа, Дросселирование в зоне кабеля 3 осуществляют до давления 0,3-0,5 Мпа, а в горелке 5 до давления

0 03 — 0,05 МПа, Р

Начальное давление редуцирования углекислого газа 2,0 — 2,5 МПа определяется давлением в изотермическом сосуде. Конечное"давление редуцирования определяется

Ф из условия исключения переохлаждения редуктора и составляет 0,8 — 1,0 МПа, При Р > 0,5 Mfla происходит переохлаждение дросселя горелки.

Оптимальное давление в интервале

0,8 — 1,0 МПа устанавливают плавным регулированием его вентилем редуктора при корректировке в процессе сварки нагрева кабеля и горелки.

Применение дюз с изменяемым проходным сечением от 0,2 мм до 0,4 мм позволяет выбрать оптимальное давление в зоне кабеРедуцирование углекислого газа до

0,8 — 1,0 MIla позволяет существенно упростить конструкцию редуктора, из которой исключается система его подогрева, а также позволяет использовать гибкие трубопроводы в магистрали, что расширяет воэможность транспортировки и подключения углекислого газа к сварочным постам.

При снижении давления в зоне кабеля от 0,8 — 1,0 МПа до 0,3 — 0,5 МПа возможно уменьшить сечение кабеля в 1,5 раза, что способствует снижению металлоемкости конструкции и трудоемкости сварки, улучшению условий работы сварщика и повышению срока службы оборудования. Это также позволяет использовать на магистрали гибкие облегченные трубопроводы, уменьшить метаппоемкость горелки и присоединяемых к ней трубопроводов.

Пример. Проводилась сварка иэделий толщиной 10 мм АДП -500 с источником питания ВДЧ-504 на длину 5 — 7 м с защитой угпекиспым газом. Режимы сварки: сварочный ток 250 А, напряжение 28 В, скорость

40 м/ч. Диаметр проволоки 1,6 мм„

Проводилось измерение температур и уровня давлений в сосуде, редукторе, зоне кабеля и горелке, Определялось качество защиты зоны сварки по наличию в металле шва пор.

Последовательное снижение давления углекислого газа в зоне кабеля до 0,3 — 0,5

МПа и в горелке до 0,03 — 0,05 МПа обесйечивает оптимальные условия их охлажде ния, При давлении в сосуде Р < 2,0 МПа и

Р > 2,5 МПа необходимо изменять схему редуцирования, При P < 0,8 МПа снижается эффективность охлаждения при сварке протяженных швов, При P > 1,0 МПа происходит переохлаждение дросселя зоны кабеля.

При Р < 0,3 МПа снижается эффективность охлаждения при сварке протяженных швов.

Результаты измерений приведены в таблице.

При нагреве горелки более 500 С, а кабеля — более 80 С значительно снижается работоспособность оборудования, усиливается напипание брызг расплавленного металла, ухудшаются условия эксплуатации оборудования при сварке протяженных швов, что приводит к его быстрому выходу из строя.

Предлагаемый способ подачи углекислого газа за счет использования последовательного его дроссепирования позволяет повысить надежность работы сварочного оборудования и уменьшить металлоемкость конструкции.

1757815

Ю

Составитель Н. Новожилов

Техред М.Моргентал Корректор М, Шароши

Редактор Л. Павлова

Заказ 2959 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Способ подвода углекислого газа в зону сварки, включающий подачу из йзотермического сосуда с давлением 2,0 — 2,5 МПа углекислоты к редуктору и последующую 5 подачу по системе трубопроводов в зону сварки под давлением 0,03 — 0,05 МПа с подводом к горелке электропитания по. кабелю, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы оборудова- 10 ния, между изотермическим сосудом и зоной сварки осуществляют ступенчатое снижение давления вначале редуцированием до 0,8 — 1,0 Mfla, а затем дросселированием до 0,3 — 0,5 МПа перед горелкой.

2, Способ по п.1, отличающийся тем, что. с.целью уменьшения веса кабеля и снижения трудоемкости, дросселирование до 0 3 — 0,5 МПа осуществляют в зоне кабеля,