Устройство для охлаждения защитных газов при сварке

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 В 23 К 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОВСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3786383/25-27 (22) 03.09.84 (46) 23.05.86. Бюл. У 19 (72) Г.Ф.Деркач (53) 621.791.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 209600, кл. В 23 К 9/16, 1966. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЯЩЕНИЯ

ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ ПРИ СВАРКЕ с корректировочным терморегулированием, содержащее систему подачи защитного газа и теплообменник для его охлаждения, связанный со сварочной горелкой с помощью газоподводящей трубки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, „„SU„„1232415 А1 с целью экономии электроэнергии за счет регулирования температуры газа путем изменения его расхода через теплообменник, на выходе из него от газоподводящей трубки выполнен отвод с дросселирующим элементом.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено ресивером, входное отверстие которого соединено с отводом, и двухпозиционным пневмопереключателем, который установлен на входе теплообменника и соединен с газбподводящей системой и выходным отверстием ресивера.

4 12324

Изобретение относится к сварочной технологии и представляет собой вспомогательное устройство для стабилизи-. рованного охлаждения защитных газов при сварке изделий, преимущественно, из жаропрочных хромоникелевых сталей и сплавов..

Технологические особенности при сварке хромоникелевых сталей и сплавов обусловлены теплофизическими свой-10 ствами этих материалов, к которым относятся сравнительно большой коэффициент теплового расширения и низкая теплопроводность, что приводит при сварке тонкостенных конструкций к их короблению. Один из методов сварки таких конструкций заключается в локализации термического влияния с концентрацией энергии сварочной дуги в узкой околошовной зоне и стабилизи- 20 рованного теплоотвода с, помощью охлаждаемого защитного газа.

Целью изобретения является экономия электроэнергии за счет регулирования температуры газа путем изме- 25 нения его расхода через теплообменник.

На фиг. 1 представлена схема для охлаждения защитных газов при сварке с терморегулированием по методу изменения расхода газа в теплообменнике; на фиг. 2 — то же, с добавлением

1лементов, позволяющих использовать газ из накопительного ресивера; на фиг. 3 — то же, с элементами для автоматического терморегулирования.

Устройство содержит баллон 1, редуктор 2, теплообменник 3, сварочную горелку 4, понижающий редуктор 5 и газоподводящую трубку 6.

Для облегчения терморегулирования щ по методу изменения расхода rasa в теплообменнике на выходе из него в трубке 6 выполнен отвод 7, снабженный дросселирующим элементом 8. Устройство может быть оснащено ресиве- д5 ром 9 и двухпозиционным пневмопереключателем 10.

В соответствии со схемой (фиг.1) температуру газа можно поддерживать постоянной при неограниченно большом объеме ресивера (например, при дренажировании отводимой части газа в атмосферу).

При использовании ресивера достаточно большого объема (например, пустого, использованного газового баллона при V=40 л) процесс истечения газа иэ сравнительно малого отверстия аналогичен истечению в атмосферу в течение длительного времени до некоторого момента выравнивания давлений (перед входным отверстием и в самом ресивере), после чего следует подключить новый (пустой) ресивер аналогично переподключению баллона источника газа, после его использования.

Так как ресивер является регулируемым (за счет дросселирующего вентиля), то, следовательно, расход газа, протекающего через дросселирующий вентиль, можно сохранить постоянным практически почти до полного выравнивания давлений.

Устройство (фиг. 2) работает поэтапно (как бы в двух режимах) в зависимости от положения двухходового крана.

В первом случае при положении двухходового крана, при котором баллон с газом соединен с теплообменником (ресивер отключен), терморегулирование производится так же, как и по схеме на фиг. 1, т.е. за счет изменения расхода газа, протекающего через теплообменник посредством отбора его части в ресивер. Во втором режиме (двухходовой кран переводится в положение, при котором ресивер соединяется с входом теплообменника) терморегулирование осуществляется за счет регулируемого смешения сравнительно более теплого газа, поступающего непосредственно из ресивера, с вторым потоком этого же газа, проходящим через теплообменник.

При этом единственным условием для переключения двухходового крана (переключения режимов работы установки) является заполнение (или опустошение) ресивера, которое может контролироваться сварщиком в межоперационное время. Регулирование степени охлаждения газа в обоих режимах производится одинаково при помощи дросселирующего вентиля.

Подбор оптимального объема ресивера, должен быть достаточно большим для непрерывной работы сварщика в любом режиме (без переключений) по крайней мере с одним изделием (или любым швом), но и не слишком большим, так как в ресивере теряется часть энергии хладагента на внешний теплообмен.

В случае недостаточного подсоса газа через дросселирующий вентиль, 12

Составитель Е.Сомова

Редактор Л.Гратилло Техред Г.Гербер Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 2728/14 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 что может происходить при отсутствии перепада давления в сходящихся трубопроводах, между ресивером и двухходовым краном можно установить жиклер 11 либо конструктивно обеспечить сопротивдение газу на этом участке.

Устройство (фиг. 2) может быть оснащено системой автоматического регулирования. В этом случае вместо двухходового крана используется автоматический пневмопереключатель 12 (фиг. 3) срабатывающий в зависимости от перепада давления в магистралях от баллона с газом и от ресивера. Терморегулирование осуществляется электроуправлением дросселирующим вентилем по сигналам от термоэлектри32415 4 ческого датчика 13 (с использованием промежуточных электроприборов). При необходимости для компенсации инерционности термодатчика,в магистрали подачи газа к сварочной горелке может быть установлен дополнительный компенсационный ресивер 14 сравнительно небольшого объема, определяемого величиной расхода газа и инерцион10 ностью датчика.

Преимуществом предлагаемой конструкции является более рациональное использование энергии хладагента, исключение потребности в тепловой (электрической) энергии, необходимой в случае корректировки температуры при помощи нагревательных устройств.