Способ определения зон газовой защиты от окисления при сварке плавлением

 

Изобретение относится к сварке в защитных газах и может быть использовано при отработке технологии сварки и разработке конструкций сварочных горелок и устройств , предназначенных для защиты сварного соединения от окисления. Цель изобретения - повышение степени достоверности суждения о фактических границах зоны газовой защиты при сварке. Кромки подлежащих сварке деталей и прилегающие к ним участки поверхности покрывают вещ,ествоминдикатором. В защитный газ добавляют химически активное вещество в количестве, не превыщающем 0,2 мас.%. Границы зонь защиты определяют по изменению цвета вещества-индикатора. Время контакта защитного газа с поверхностью образца оценивают по интенсивности изменения цвета индикатора с помощью образцов-эталонов. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 23 К9 16

ОГ)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4248884/40-27 (22) 25.05.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (72) В. И. Кулик, В. Н. Крюковский, Е. И. Хаврошкина и Л. С. Рыманова (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 660796, кл. В 23 К 9/16, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1269941, кл. В 23 К 9/16, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3ОН ГАЗОВОЙ ЗАШИТЫ ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ

СВАРКЕ ПЛАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к сварке в защитных газах и может быть использовано при отработке технологии сварки и разработИзобретение относится к сварке в защитных газах и может быть использовано при отработке технологии сварки и разработке конструкций сварочных горелок и устройств, предназначенных для защиты сварного соединения от окисления.

Целью изобретения является повышение степени достоверности суждения о фактических границах зоны газовой защиты при упрощении эксперимента.

На фиг. 1 показана схема определения зон газовой защиты при отработке режимов подачи защитного газа и конструкции газозащитных устройств применительно к сварке в щелевую разделку; на фиг. 2 график зависимости времени взаимодействия активного вещества с индикатором (1) от концентрации активного вещества в защитное газе (К) .

Способ осуществляется следующим образом.

На поверхность образца I, который может быть натурным или изготовленным из люÄÄSUÄÄ 1466887 А1 ке конструкций сварочных горелок и устройств, предназначенных для защиты сварного соединения от окисления. Цель изобретен и я — повышение степен и достоверности суждения о фактических границах зоны газовой защиты при сварке. Кромки подлежащих сварке деталей и прилегающие к ним участки поверхности покрывают веществоминдикатором. В защитный газ добавляют химически активное вещество в количестве, не превышающем 0,2 мас.0 0. Границы зоны защиты определяют по изменению цвета вещества-индикатора. Время контакта защитного газа с поверхностью образца оценивают по интенсивности изменения цвета индикатора с помощью образцов-эталонов.

2 ил., табл.

2 бого доступного материала, наносится индикатор 2. Индикатор может быть в виде массы или же им пропитывается бумага, ткань. В защитный газ добавляется химически активное вещество в количестве, не превышающем 0,2 мас. 0. Газ с заданным расходом подается в горелку 3 и газозащитную приставку-хвостик (не показана), которые перемещаются со скоростью сварки (Vca). Из горелки 3 и хвостовика защитный газ попадает на поверхность и кромки образца, активное вещество вступает в химическую реакцию с индикатором, в результате которой индикатор изменяет свой цвет.

При этом предварительно задается необходимая длина зоны газовой защиты, исходя из которой устанавливается время взаимодействия активного вещества с индикато1 ром t= — -. Времени t соответствует кон св кретная концентрация активного вещества в газе. Концентрация может определяться

1466887 расчетным путем или по зависимостям, полученным экспериментально.

Взаимодействие активного вещества с индикатором ограничивается временем так как при определенной конструкции газозащитных устройств и режиме подачи защитный газ может достичь заданных областей на поверхности и кромках образца . позже, чем требуется. Так, например, при, сварке в щелевую разделку защитный газ, может достигать поверхности сварного шва, 1 спустя некоторое время после его кристал,лизации, что не обеспечивает защиту от окисления. Поэтому количество активного вещества, содержащегося в единице объема защитного газа, должно обеспечивать изменение цвета индикатора только в течение времени t. При этом количество активного вещества не должно превышать 0,2 мас.Я, так как в противном случае происходит изменение цвета индикатора не только при контакте с активным веществом, но и за счет

его диффузии. Изменение цвета индикатора ,.за счет диффузии активного вещества не обеспечивает точного определения размером зон газовой защиты и, таким образом, снижает положительный эффект способа.

Зоны защиты определяются по измене нию цвета индикатора, а их размеры — по границе цветов. Способ позволяет также оценить время контакта защитного газа с поверхностью образца по интенсивности изменения цвета индикатора. При более длительном контакте цвет меняется интенсивней, при коротком контакте — слабее. Время контакта оценивается с достаточной точностью с помощью образцов-эталонов, на которых зафиксирована цветовая гамма индикатора при различном времени его контакта с защитным газом, содержащим активное вещество в заданном количестве.

Лример. Проводят отработку режимов подачи защитного газа, конструкции сопла горелки и газозащитной приставки, обеспечивающих качественную защиту от окисления при сварке плавящимся электродом в щелевую разделку шириной 10 мм и глубиной

50 мм. При оптимальных режимах сварки скорость составляет V=5 мм/с, необходимая длина зоны газовой защиты 60 мм.

В качестве активного вещества используют хлористый водород. Применяется индикаторная масса следующего состава, Я: глицерин 20 — 25; бромтимоловый синий 0,2—

0,3; спирт этиловый 9 — 10; каолин 35 — 40; вода оста.льное.

После приготовления индикаторная масса наносится кистью на поверхностью и кромки образцов (фиг. 1).

Исходя из времени взаимодействия ак1 тивного вещества с индикатором

= — =12 с, по зависимости, полученной

5 5 экспериментально (фиг. 2), определяют необходимую концентрацию активного вещества в газе, обеспечивающую изменение цвета индикатора в течение 12 с, которая составляет 0,04 мас.о, Аргон, в котором содержится хлористый водород в количестве 0,04 мас.Я, подается в горелку и газозащитную приставку, которые перемещаются над образцом со скоростью 5 мм/с.

При этом изменяют расход подачи газа в горелку и приставку, диаметр сопла, его конфигурацию, длину и ширину газозащитной приставки.

По изменению цвета индикаторной массы

20 изучают характер распределения газового потока на кромках образца и в щелевом зазоре и выбирают оптимальные режимы подачи газа и конструкцию устройств.

Кроме того, оценивают эффективность предлагаемого способа при содержании различного количества активного вещества в защитном газе. Полученные результаты проверяют при сварке натурных образцов. Результаты экспериментов и сравнительного анализа приведены в таблице.

Изобретение позволяет определять реальные размеры зон газовой защиты, сократить время и расходы на разработку конструкторско-технологических решен и й, обеспечивающих качественную защиту от окис35 ления сварного соединения.

Ф о рм ула изобретения

Способ определения зон газовой защиты от окисления при сварке плавлением, при котором в защитный газ добавляют химически активное вещество, а о размерах зоны защиты судят по окрашиванию веществаиндикатора, которое наносят на исследуемый объект, отличающийся тем, что, с целью повышения степени достоверности суждения о фактических границах зоны газовой защиты при упрощении эксперимента, веществоиндикатор наносят непосредственно на кромки подлежащих сварке деталей, активное вещество добавляют в защитный газ в колиgp честве 0,02 — 0,2 мас.Я, а время, необходимое для изменения цвета вещества-индикатора выбирают равным времени, необходимому для защиты от окисления.

1466887

Образец

0,02

0,04

0,06

Концентрация активного вещества,мас.7

0,1

0,2

0,22

Время изменения цвета индикатора (время взаимодействия), с

Результаты сравнительного анализа размеров зон защиты, полученных предлагаемым способом и при сварке натурных образцов

Размеры не совпадают, реальные размеры меньше

Зоны совпадают

Размеры не совпадают, реальные размеры больше

То же

Размеры не совпадают, наблюдается диффузия активного вещества в индикаторной массе!

466887

Ф0

002 004 0,06 0М 0f Ð,12 01+ 0,16 0,1о 02 022

Фиг. 2

Составитель T. Арест

Редактор H. Лазаренко Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 1098/11 Тираж 892 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101