Устройство для сварки в контролируемой атмосфере химически активных металлов
i т т И -" Д, Е 398836
Goes Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 24.XI.1969 (№ 1379220/25-27) МПК В 23k 9/!о
В 231; 35)38 с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 09Х11.1971, Б1олIcICIII № 22
Дата опубликования описания 1.IX.1971
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.791.753,9.037 (088.8) Авторы изобретения О. Н. Санков, Ю. М. Бородин, В. И, Суров и Ю. А. Трегубенко
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ В КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЕ
ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ МЕТАЛЛОВ
Изобретение относится к области сварочны« работ, а именно к устройствам для сварки в контролируемой атмосфере химически активных металлов (преимущественно сплавов титана).
Предлагаемое устройство может быть применено для сварки деталей и узлов из химически активных металлов в авиационной промышленности, а также в других QTp3cJIH« IIpoмышленности, использующих аналогичные материалы.
Известны устройства для сварки в ко11тролируемой атмосфере химически актившях металлов, содержащие сварочную камеру, блок регенерации защитного газа и блок контроля его на микропримеси и влагу. Сварку в этик устройствах производят сварочными горелками внутри герметичного корпуса, предварительно вакуумируемого и заполненного аргоном, сварочные камеры снабжены системой очистки защитного газа от загрязнений и системами контроля влаги и микропримесей в защитном газе, например камера типа УСКС-4
Ржевского электромеханического завода.
Система регенерации защитной атмосферы подобных сварочных камер рассчитана на очистку защитного газа по всем компонентам одновременно. Система контроля микропримесей спроектирована на базе масс-спектроме гров или электро«11мических газоанализаторов и осуществляет контроль атмосферы в свароч ной камере на водород, кислород и азот. В системе контроля влажности используют влагомеры типа BIIT-1, IIIII и контроль осуществляется по незамкнутой с«еме с выбросом в атмосферу анализпруемы«порций защитного газа.
Однако II таки«1.3 lcð3 . Dcl cHcp31IIIH атмосферы производится DpIIIIK дптел111ым много10 кратным пропусканием всего объема защитного газа через батарею химической очистки, представляющую собой громоздкое, энергоемкос и сложное устройство, рассчитанное на одновременную очистку по водороду, кислоро1S ду, азоту и влаге.
Известно, что накопление в защитной атмосфере камеры вредны«мш ропримесей (водорода, кислорода, азота и влаги) до предельно допустимых норм проис«одит с различной
2р скоростью. При этом первым побудителем необходимости очистки защитной атмосферы является загрязнение ее водородом, интенсивно выделяющимся из сварочной ванны, в то время как чистота атмосферы по прочим микроприк1есям удовлетворяет нормам и достигает предельно допустимы.; концентраций через значительное врем я (6 -8 час при устp Il llcнии источников натекашш извне) . В связи с этим комплексная очпстк 1 защитной атмосфе3р ры от всех примесей одновременно становится
308836 нецелесообразной для камер с односменным
pcloo IHì циклом (до 8 чис) .
Система контроля микропримесей не предусматривает контроля атмосферы на выходе системы регенерации, что затрудняет контроль эффективности очистки защитного газа системой регенерации. Влагомер системы контроля влажности требует для анализа значительного невозвратимого расхода защитного газа из сварочной камеры, что вызывает снижение давления в камере и, как следствие, загрязнение атмосферы камеры по кислороду, азоту и влаге натеканиями извне.
Целью изобретения является упрощение системы регенерации защитного газа, уменьшение энергозатрат на очистку защитного газа, повышение качества сварки, снижение потерь защитного газа при контроле его чистоты.
Для этого в камере B зоне сварки установлено сопло для отсоса защитного газа в блок регенерации по водороду, блок контроля защитного газа соединен обводным патрубком с выходом блока регенерации, а выход блока контроля присоединен к камере для возврата в нее проконтролированного газа.
На чертеже схематически изображено предложенное устройство.
Устройство содержит сварочную камеру 1, баллоны 2 с защитным газом, вакуумную группу 8, блок 4 очистки, горелку 5 с соплом для отсоса газа и блок 6 приборов контроля.
Сварочная горелка снабжена сменным заборным диффузорным насадком, с помощью которого производится отбор защитного газа.
Диффузорный насадок горелки соединен посредством гибкого патрубка с всасывающей линией компрессора, подающего отсасываемый из зоны под насадком защитный газ в систему регенерации его по водороду. Сварочная камера снабжена встроенными в ее стенку палладиевыми очистителями, выполненным в виде гильз, внутренняя полость которых сообщается с атмосферой и снабжена нагревательными элементами. При этом выход системы регенерации соединен обводным патрубком с системой контроля микропримесей, имеющей хроматограф, производящий контроль чистоты защитной атмосферы камеры и полMîòó регенерации защитной атмосферы по водороду. Система контроля влажности защитного газа имеет замкнутый контур, обеспечивающий возврат проконтролированного газа в сварочную камеру.
Такая конструкция камеры позволяет производить отбор защитного газа непосредственно чад сварочной ванной, в зоне которой происходит интенсивное загрязнение атмосферы водородом. Отбор газа над сварочной ванной позволяет изолировать источник загрязнения атмосферы камеры водородом, уменьшить количество водорода, растворяющегося в млалле шва, и повысить эксплуатационную
l0 надежность сварного соединения. Кроме того, позволяет многократно уменьшить объем очищаемого газа и избежать применения громоздких очистительных устройств, повысить
= ôôåêòèâíîñòü работы системы регенерации
15 за счет очистки более насыщенных водородом объемов защитного газа. Применение палладиевых очистителей, обладающих способностью односторонней проводимости водорода из зон с большей концентрацией (сварочная
20 камера) в зону с меньшей концентрацией водорода (в данном случае — атмосфера (воздух), позволяет очищать защитный газ от незначительного количества водорода, растворенного в объеме защитной атмосферы каме25 ры.
Подключение хроматографа к выходу системы регенерации с помощью обводного патрубка позволяет контролировать эффективность очистки защитного газа от водорода си50 стемой регенерации, а применение замкнутой схемы контроля влажности позволяет уменьшить потери защитного газа и предотвратить опасность натеканий примесей в камеру извне
Предмет изобретения
Устройство для сварки в контролируемой атмосфере химически активных металлов, пре40 имущественно сплавов титана, содержащее сварочную камеру, блок регенерации защитного газа и блок контроля его на микропримеси и влагу, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности, улучшения
45 качества сварки, уменьшения энергозатрат на очистку и экономии защитного газа, в камере в зоне сварки установлено сопло для отсоса защитного газа в блок регенерации по водороду, блок контроля защитного газа соединен
50 обводным патрубком с выходом блока регенерации, а выход блока контроля присоединен к камере для возврата в нее проконтролировапного газа.
Редактор Г. К. Гончарова
Составитель Э. Ветрова
Текрсд Г. Борисова
Корректорьп Л. Корогод и В. Петрова
Заказ 2219у18 Изд. N. 970 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьппй прн Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415
Типография, пр. Сапунова, 2
