Способ сварки тонколистовых изделий из металла и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству сварки тонколистовых изделий из металла. Согласно способу световую систему размещают в эллипсоидальном отражателе и снабжают фокусирующей линзой. В одном фокусе отражателя размещают светопрозрачную колбу. Во втором фокусе размещают место контакта двух прозрачных валков. Светопрозрачную колбу охлаждают светопрозрачным теплоносителем. Устройство содержит отражатели, поперечное сечение которых вдоль светопрозрачных колб выполнено в виде эллипсоида и снабжено фокусирующей линзой. В одном фокусе отражателей расположены светопрозрачные колбы, во втором фокусе - место контакта двух светопрозрачных валков, а сами светопрозрачные колбы снабжены проточными светопрозрачными теплообменниками со светопрозрачным теплоносителем. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для сварки тонколистовых изделий.

В качестве аналога можно рассмотреть способ сварки Московского авиационного технологического института им. К.Э. Циолковского, патент РФ 780369. [1}

Однако этот способ не приспособлен для сварки тонколистовых изделий.

В качестве аналогов можно рассмотреть патент Японии 63212081 {2} и патент США 5743128 [3]

Но и они не решают задачу сварки тонколистовых изделий.

В качестве прототипа можно рассмотреть способ сварки тонколистовых изделий - положительное решение РФ по заявке 2016136422 в котором описан способ сварки тонколистовых изделий из металла и устройство для его осуществления.

Способ включает воздействие импульсов светового излучения с плотностью 103 -104 Вт./см2. посредством светопрозрачной колбы, заполненной инертным газом, с электродами соединенными с импульсным разрядным накопителем импульсной энергии и фокусирования световых импульсов в месте контакта двух прозрачных валков, вращающихся в противоположные стороны

Устройство содержит источник светового излучения в виде светопрозрачной колбы, заполненной инертным газом с электродами соединенными с разрядными высоковольтными конденсаторами место контакта двух прозрачных валков и отражатель,

К недостаткам способа и устройства прототипа можно отнести несовершенство используемого отражателя, отсутствие фокусирующей линзы и отсутствие системы охлаждения, которое приводит к расплавлению кварцевого стекла из которого выполнены светопрозрачные колбы после первых нескольких десятков импульсов.

Наличие любого отражателя не обеспечивает нужной плотности излучения. Только при выполнении отражателей у которых поперечное сечение вдоль светопрозрачных колб 1 выполнено в виде эллипсоида и снабжено фокусирующей линзой 8 и расположения в одном фокусе 9 отражателей 7 светопрозрачных колбы 1, во втором фокусе 10- место контакта 5 двух прозрачных валков 6, легко достигается плотность излучения, характерные для сварки металлов. Наличие системы охлаждения светопрозрачной колбы допускает непрерывное до 10000 и выше число импульсов без признаков расплавления колбы 1.-

На фиг. 1 схематично изображен сечение отражателя 7 у которого есть два фокуса 9А и 9Б.

На фиг 2. Изображена линейная фокусирующая линза 8.

На фиг. 3 изображено поперечное сечение предлагаемого отражателя в виде эллипсоидной формы, которое при наличии фокусирующей линзы легко обеспечивает нужную плотность излучения для сварки. Такова уникальная форма эллипсоидного отражателя имеющего два фокуса. При расположении в одном фокусе источника света световой поток собирается вблизи второго фокуса, где расположена сбирающая линза 8, направляющая световой поток на тонколистовые изделия.

На фиг. 4 показана светопрозрачная колба 1 заполненная инертным газом 2 с электродами 3 соединенными с разрядными высоковольтными конденсаторами 4 и проточным светопрозрачным теплообменником 11. Поскольку световой поток проходит через свегопрозрачный теплоноситель, то незначительная часть световой энергии тратится на его разогрев. Часть выделяемой световой энергии при этом тратится на охлаждение светопрозрачной колбы 1, а основная часть на сварку тонколистовых изделий.

На фиг. 5 изображено устройство, работающее по предлагаемому способу при которой световую систему размещают в эллипсоидальный отражатель 7 и снабжают фокусирующей линзой 8, в одном фокусе 9Б отражателя 7 размещают светопрозрачную колбу 1, во втором фокусе 10, создаваемым уже не отражателем 7, а фокусирующей линзой 8 размещают место контакта 5 двух прозрачных волков 6, а светопрозрачную колбу 1 охлаждают проточным свегопрозрачным теплоносителем.

Работает предлагаемый способ и устройство следующим образом.

При осуществлении электрического разряда между электродами 3 в инертном газе возникает плазменный шнур с температурой от 20000 до30000 К. Световой поток проходя через светпрозрачную колбу и свегопрозрачный теплообменник 11 и свегопрозрачный теплоноситель.

Основной тепловой поток попадает на прижатые друг к другу в сфокусированном виде, с помощью эллипсоидального отражателя 7 и фокусирующей линзы 8, попадает с обеих сторон в место контакта 5 двух прозрачных валков 6, вращающихся в противоположные стороны, где, после нескольких импульсов происходит сварка тонколистовых изделий.

Особенность использования нового отражатели и фокусирующей линзы позволит сваривать тугоплавкие тонколистовые металлы с плотностью излучения от 103 до 105 Вт/ см2..

Патентные источники информации

1 патент РФ 780369. [1}

2 патент Японии 63212081 {2}

3 патент США 5743128 [3]

4. Положительное решение по заявке РФ 2016136422 на способ сварки тонколистовых изделий из металла и устройство для его осуществления.

1. Способ сварки тонколистовых изделий из металла, включающий воздействие импульсов светового излучения с плотностью 103-104 Вт/см2 на место контакта тонколистовых изделий посредством источников светового излучения, отличающийся тем, что используют два источника светового излучения, каждый из которых состоит из светопрозрачной колбы, заполненной инертным газом, с электродами, соединенными с импульсным разрядным накопителем импульсной энергии, и фокусирующих линз , при этом источники светового излучения и фокусирующие линзы размещают в эллипсоидальном отражателе, который располагают внутри прозрачных валков, причем в одном фокусе отражателя размещают светопрозрачную колбу, а во втором фокусе размещают место контакта прижатых друг к другу двух прозрачных валков, которые вращают в противоположные стороны , а светопрозрачную колбу охлаждают проточным светопрозрачным теплоносителем.

2. Устройство для сварки тонколистовых изделий из металла, содержащее источник светового излучения, отличающееся тем, что оно снабжено вторым источником светового излучения и прозрачными валками, при этом упомянутые источники расположены внутри прозрачных валков и состоят каждый из светопрозрачной колбы, заполненной инертным газом, с электродами, соединенными с импульсным разрядным накопителем импульсной энергии, и фокусирующей линзы, размещенными в отражателе, который выполнен в виде эллипсоида, поперечное сечение которого расположено вдоль светопрозрачных колб, при этом в одном фокусе отражателей расположены светопрозрачные колбы, а во втором фокусе - место контакта двух прозрачных валков, причем светопрозрачные колбы снабжены проточными светопрозрачными теплообменниками со светопрозрачным теплоносителем.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве светопрозрачного теплоносителя использована вода.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для получения образцов для исследований свойств сталей, подвергаемых нейтронному облучению, в частности корпуса атомного реактора.

Изобретение относится к способу и устройству для сварки тонкопленочных изделий из металлов. Воздействуют импульсами светового излучения с плотностью 103 – 104 Вт/см2 на металлические тонкие пленки.

Изобретение относится к способу сварки металлических деталей в специальной области электротехники и может применяться для изготовления сварных соединений тонкостенных деталей, работающих в условиях значительной разницы температур и давлений по обе стороны сварного соединения.

Изобретение относится к области сварки, а именно к технологии сварки толстостенных конструкций. Для повышения стойкости к появлениям трещин во время эксплуатации за счет улучшения механических свойств способ включает наложение циклической нагрузки на кристаллизующийся металл сварочной ванны.

Изобретение относится к анализу материалов радиационными методами и может быть использовано для разводороживания сварных швов магистральных газопроводов. При изготовлении сварного шва измеряют его температуру и при достижении в одной из точек шва температуры 200-240ºС над ней устанавливают выпускное устройство ускорителя электронов.

Изобретение относится к области ядерно-физических способов обработки материалов и может найти применение в технологических процессах диффузионного соединения разнородных материалов.

Изобретение относится к оборудованию для сварки давлением, а именно к установкам для диффузионной сварки материалов в твердом состоянии, в частности металлов или металлов с неметаллами или неметаллов с неметаллами, и может быть использовано в электронной и авиационной промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для сварки давлением, а именно к установкам для диффузионной сварки, и может быть использовано в электронной и авиационной промышленности.

Изобретение может быть использовано при термической обработке сварных соединений, полученных линейной сваркой трением, в частности сварных соединений диска и лопаток, например дисков ротора в моноблоке с лопатками - блисков.

Изобретение относится к способу лазерной сварки и лазерной сварочной головке (1), закрепленной под фокусирующей линзой. Лазерная сварочная головка включает в себя по меньшей мере одно кольцевое сопло (5) для нагнетания защитного газа и защитную камеру (3) для защиты фокусирующей линзы посредством поперечного потока воздуха.

Изобретение относится к способу лазерной сварки заготовок больших толщин. Свариваемые металлические заготовки фиксируют на сварочном столе или на полете портальной установки.

Изобретение относится к способу лазерной сварки продольного шва трубы (варианты). Способ включает подготовку под сварку с выполнением притупления на кромках трубной заготовки, формовку трубы, сборку и сварку лазерным лучом с наложением корневого шва сверху и сварного шва.

Изобретение относится способу ремонта трубы с продольном швом. Ремонт включает обнаружение дефекта, выборку дефекта и заплавление выборки.

Изобретение относится к способу и устройству для сварки тонкопленочных изделий из металлов. Воздействуют импульсами светового излучения с плотностью 103 – 104 Вт/см2 на металлические тонкие пленки.

Изобретение относится к способу соединения верхнего полоза салазок автомобильного сиденья с крепежной скобой рамы автомобильного сиденья. Способ включает наложение нижней поверхности продольной установочной площадки заданной длины в основании крепежной скобы на верхнюю плоскую горизонтальную продольную поверхность в вершине верхнего полоза; наложение дополнительной накладной пластины на нижнюю поверхность горизонтальной плоскости на участке, соответствующем месту расположения установочной площадки; и соединение накладной пластины, установочной площадки и горизонтальной плоскости сваркой со стороны нижней поверхности накладной пластины.

Изобретение может быть использовано для изготовления деталей, в частности автомобильных, содержащих множество стальных листов, соединенных внахлестку точечной контактной сваркой.

Изобретение относится к алюминиевому сплаву системы Al-Si-Cu и листовому продукту с этим сплавом, предназначенным в основном для использования в транспортных средствах.

Изобретение относится к способу получения формованных изделий посредством метода трансмиссионной лазерной сварки и их применению в различных областях. Применение термопластичных формовочных масс, содержащих в качестве основных компонентов А) полиалкилентерефталат, В) Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3 или их смесей из расчета на 100 мас.% А) и В), а также C) другие присадки, выбранные из группы, включающей каучуки, волокнистые или гранулированные наполнители, стабилизаторы, антиокислители, средства против термического разложения и разложения под действием ультрафиолетового излучения, смазки и средства для отделения от формы, красящие средства, такие как красители и пигменты, и размягчители, причем сумма мас.% А - С) составляет 100%, для получения проницаемых для лазерного излучения формованных изделий.

Изобретение относится к способу соединительной сварки встык оснащенных покрытием стальных листов (1). К сварочному расплаву (6) через, по меньшей мере, один проточный канал (10) подводят, по меньшей мере, одну порошкообразную сварочную присадку (8) в форме потока (9) газа и порошка.

Изобретение относится к способу и устройству сварки тонколистовых изделий из металла. Согласно способу световую систему размещают в эллипсоидальном отражателе и снабжают фокусирующей линзой. В одном фокусе отражателя размещают светопрозрачную колбу. Во втором фокусе размещают место контакта двух прозрачных валков. Светопрозрачную колбу охлаждают светопрозрачным теплоносителем. Устройство содержит отражатели, поперечное сечение которых вдоль светопрозрачных колб выполнено в виде эллипсоида и снабжено фокусирующей линзой. В одном фокусе отражателей расположены светопрозрачные колбы, во втором фокусе - место контакта двух светопрозрачных валков, а сами светопрозрачные колбы снабжены проточными светопрозрачными теплообменниками со светопрозрачным теплоносителем. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх