Способ местного нагрева деталей при сварке и устройство для его осуществления

 

1. Способ местного нагрева деталей при сварке, заключакэдийся в том, что источник тепла перемещают синхронно со сварочным электродом , отличающийся тем, что, с целью повышения качес -ва сварного соединения, нагрев осуществляют ступенятчи, при этом температуру нагрева снижают по мере удаления ступеней нагрева от сварочного элекX /О трода. X // (Л ,. к XххЬ V А ч X ч X - лХл: 1Л| х У ХХх;л д.х лхК Х Х 8 |i l IJ i X X X X X jcxxxjf (у у хуууууу у уу уд хуу, 2 22Г522СЗЗь5Аи2 332СССС.33331вС22ССз2 t у yy ) У s/V УХХУ У yf - xSZvvvOvxvxxxx vxxxxx.xx vv fe/ ййй х У ХХх;л д.х лхК Х Х уууууу у уу уд хуу, 32СССС.33331вС22ССз2 t ) У УХХУ У yf - Ovxvxxxx vxxxxx.xx vv I х ; 5s У 1 / 1 If / Jt /,Ш- / I / i 0 D N0 .( Cft 00

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 В 23 К 28/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ (2 1) 3832028/25-27 (22) 25.12.84 (46) 07.04.86. Бюл, У 13 (71) Украинский заочный политехнический институт им. И.З. Соколова (72) С.А. Сущенко, И.П. Лепейко, К.К. Богданович, И.B. Секунда, Л.В. Ширяева и Л.А. Попова (53) 621.791.03(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 56176, кл. В 23 В 28/00, 1939.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1000204, кл. В 23 К 37/06, 28.02.83. (54) СПОСОБ МЕСТНОГО НАГРЕВА ДЕТАЛЕЙ

ПРИ СВАРКЕ И УСТРОЙСТВО ДПЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ местного нагрева деталей при сварке, заключающийся в том, что источник тепла перемещают синхронно со сварочным электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, нагрев осуществляют ступенями, при этом температуру нагрева снижают по мере удаления ступеней нагрева от сварочного элек:.трода.

1222468

10

30

2. Устройство для местного нагрева деталей преимущественно при сварке, содержащее тепловой трансформатор с несколькими теплоотводами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью эффективности теплопередачи

Изобретение относится к сварке, а именно к процессам и устройствам местного подогрева деталей при дуговой сварке.

Целью изобретения является павышение качества сварных соединений.

На чертеже приведена схема устройства для местного подогрева деталей.

Устройство содержит герметичный корпус 1 теплового трансформатора, внутренняя полость которого покрыта капиллярно-пористым материалом 2 и частично заполнена легкоиспаряющейся жидкостью 3 (теплоноситель), три теплоотвода 4-6, выполненные в виде патрубков, внутренняя полость которых содержит также капиллярнопористый материал, а концы теплоотводов закрыты эластичной пластиной

7 (например, медной фольгой). Концы теплоотводов прижаты к свариваемому изделию 8 усилием пружин 9, равным давлению в патрубках. Стрелкой 10 показано направление сварки и движения теплового трансформатора со .сварочным электродом 11.

Устройство работает следующим образом.

Вначале включается одновременно подача электрода 11 в зону горения дуги и его перемещение с тепловым трансформатором в направлении сварки. Теплом сварочной дуги плавится электрод 11 н нагревается корпус 1 теплового трансформатора.

Из-за нагрева корпуса происходит испарение теплоносителя 3 в направ" ленин, показанном стрелками. Из зо-, ны испарения корпуса 1 теплоноситель 3, превратившись в газ высокой температуры, поступает по теплботводам 4-6 в зону конденсации, т .е. от теплового трансформатора к изделию, концы теплоотводов выполнены в виде эластичных пластин, а сами теплоотводы подпружинены, при этом усилие сжатия пружин равно давлению внутри теплового трансформатора. к эластичным пластинам 7. Теплоноситель 3, конденсируясь на эластичных пластинах 7, отдает тепло. им, так как пластины 7 прижаты к изделию 8, тепло передается последнему.

С помощью капиллярных сил теплоноситель 3 возвращается по капиллярно-пористому материалу 2 в зону испарения, т.е. в корпус 1.

Теплоотводящие патрубки располагаются по высоте корпуса 1 так, чтобы в процессе работы устройства температура на конце теплоотвода 6 была больше, чем у теплоотвода 5, а температура этого теплоотвода больше температуры теплоотвода 4.

Концы теплоотводов 4-6, закрытые герметично эластичными пластины 7, прижаты к изделию 8 усилием пружин

9, равным давлению теплоносителя в тепловом трансформаторе. Передача тепла изделию 8 происходит через эластичную пластину 7, например медную фольгу, котброй закрыты кон-. цы теплоотводов 4-6. Система перемещается относительно изделия 8 со скоростью сварки в направлении

10. Нагрев изделия 8 регулируется при помощи изменения расстояния между теплоотводами в зависимости от марки стали изделия и требуемой температуры нагрева детали при сварке. Например, теплоустойчивая сталь марки 15 Х1И1Ф подогревается перед

35. сваркой до 350 С.

В устройстве, реализующем способ, высота корпуса 1 150 мм, наружный диаметр корпуса 1 80 мм, внутренний

:20 мм. Внутренний диаметр у нижнего

40 конца корпуса 1 40 мм. Толщина стенки корпуса 2 мм, материал-сталь, 15ХСНД. Диаметры каждого из патрубков теплоотводов 4-6 20 мм, толщина

Составитель О.Шапошников

Редактор Л.Гратилло Техред И.Попович .Корректор А.Обручар

I т

Заказ 1650/14

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 стенки 0 5 мм, расстояние между ними по высоте корпуса 50 мм. Нижний патрубок 6 расположен на расстоянии

20 мм от нижнего края корпуса 1.

Давление внутри тепловой трубы

2 кПа. Поэтому давление пружин 9 регулируют на 2 кПа.

Проводятся опыты по сварке образцов йз стали марки 15Х1М1Ф толщиной 5 мм. Для этой стали требуется подогрев под сварку до 350 С.

Сварку производят в среде СО электродной проволокой диаметром 2 мм при токе 300 А, напряжении 50 В,. скорости 30 м/ч. Патрубки 4-6 расставляют на расстоянии от оси электрода соответственно 200 мм, 100 мм с

1222468 4 и 50 мм. При.этом температура нагрева образцов, определяемая по показаниям термопар, составляет после ,прохода патрубков 4-6 соответствен-.. но 100+5 С, 200+5 С, 350+5 С.

Предлагаемые способ и устройство для местного нагрева деталей при сварке позволяют повысить прочность

10 сварного шва íà 1 1-25Х (в среднем на 12Х), путем изменения расстояния между концами теплоотводов производить нагрев до температур после прохода каждого теплоотвода соот15 ветственно 150, 250 и 400 С, новысить коэффициент теплоотдачи от концов теплоотводов к детали на 10Х.