Способ внепечной термообработки сварных изделий
Владельцы патента RU 2518813:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МИСиС" (RU)
Изобретение относится к способу внепечной термообработки крупногабаритных сварных изделий в области сварочных швов. Способ осуществляют в камере нагрева, выполненной в форме сегмента, повторяющего форму поверхности нагреваемой части изделия, и ограниченной корпусом, коллекторами подачи газа и отбора дыма и нагреваемой поверхностью изделия. Нагрев фрагмента поверхности изделия в камере нагрева проводят за счет поверхностного горения, организуемого диффузионными газовыми факелами, движущимися вдоль поверхности нагрева, и системой перпендикулярно натекающих воздушных струй. Образующиеся продукты сгорания эвакуируют через сборный коллектор с помощью дымососа и удаляются из рабочей зоны. Обеспечивается эффективный внепечной местный нагрев изделий перед сваркой, а также проведение высокоточной местной внепечной термообработки - отпуск, термоотдых - после сварки.
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в разных отраслях промышленности, например металлургии, машиностроении, для термообработки крупногабаритных сварных изделий в области сварочных швов без использования печного оборудования, а также для предварительного нагрева торцов изделий перед сваркой.
Известен способ внепечной обработки кольцевых сварных швов полых изделий (RU 2270874 С1, опублик. 27.02.2006), в котором осуществлен равномерный подвод теплоносителя и поддержание постоянной заданной температуры в зоне нагрева за счет регулирования параметров подводимого теплоносителя и регулирования отвода отработанного теплоносителя из зоны нагрева. В известном способе нагрев внутренней поверхности изделия в области сварного шва производят потоком горячего газа при одновременном нагреве наружной поверхности шва путем электронагрева.
К недостаткам этого устройства относятся применение для нагрева поверхности шва электронагревателя, а также невозможность использования устройства для местного нагрева изделий.
Прототипом предложенного изобретения является способ факельного воздушно-струйного нагрева изделий (RU 2251579, опублик. 10.05.2005), в котором предусмотрен внутри специально организованной камеры воздушно-факельный нагрев изделий цилиндрической формы, параллельно поверхностям которых направляются факелы газовоздушной смеси, а перпендикулярно поверхности направляются воздушные струи.
К недостаткам этого способа относятся невозможность использования для местного нагрева изделий, сложная подготовка газовоздушной смеси для организации горения.
В предложенном изобретении достигается технический результат, заключающийся в обеспечении эффективного внепечного местного нагрева изделий перед сваркой, а также проведения высокоточной местной внепечной термообработки (отпуск, термоотдых) после сварки.
Указанный технический результат в предложенном изобретении достигается следующим образом.
В способе внепечной термообработки сварных изделий камера нагрева выполнена в форме сегмента, повторяющего форму поверхности нагреваемой части изделия, и ограничена корпусом, коллекторами подачи газа и отбора дыма и нагреваемой поверхностью изделия.
Нагрев фрагмента поверхности изделия в камере нагрева проводят за счет поверхностного горения, организуемого диффузионными газовыми факелами, движущимися вдоль поверхности нагрева, и системой перпендикулярно натекающих воздушных струй.
Образующиеся продукты сгорания эвакуируются через сборный коллектор с помощью дымососа и удаляются из рабочей зоны.
Способ по предложенному изобретению осуществляется следующим образом.
В камеру нагрева, образованную над нагреваемым фрагментом поверхности изделия, подают газ из газового коллектора, установленного в торцовой части корпуса сегмента.
Струи газа, движущиеся параллельно фрагменту поверхности нагреваемого изделия, образуют систему устойчивых диффузионных газовых факелов, которые, взаимодействуя с воздушными струями воздуха, поступающего из воздушной камеры перпендикулярно фрагменту поверхности нагреваемого изделия, организуют поверхностное горение.
Из камеры нагрева продукты сгорания эвакуируют через сборный коллектор с помощью дымососа и удаляют из рабочей зоны.
При нагреве (термообработке) всего контура сварочного шва организуется замкнутая камера нагрева, составленная из сегментов для конкретного участка целостного сварочного шва.
Предлагаемый способ нагрева обладает высокой эффективностью передачи теплоты к нагреваемому фрагменту изделия за счет поверхностного горения, организуемого диффузионными газовыми факелами, движущимися вдоль поверхности нагрева, и системой перпендикулярно натекающих воздушных струй, а система циркуляции теплоносителя обеспечивает высокую точность и равномерность термообработки.
Способ внепечной термообработки сварных изделий в камере нагрева, выполненной в форме сегмента, повторяющего форму поверхности нагреваемой части изделия, и ограниченной корпусом, коллекторами подачи газа и отбора дыма и нагреваемой поверхностью изделия, включающий нагрев фрагмента поверхности изделия в камере нагрева путем поверхностного горения, организуемого диффузионными газовыми факелами, движущимися вдоль поверхности нагрева, и системой перпендикулярно натекающих воздушных струй, эвакуацию образующихся продуктов сгорания через сборный коллектор с помощью дымососа и удаление их из рабочей зоны.
