Способ контроля атмосферы

 

к;. i

Й а "Я"ПЮ- Г „Е1," Е,ц

АЙИ Е

ОП ИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ иц б0863О

Союз Советских

Социалистических Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07.76 (21) 2380321/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30 05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 24.05.78 (51) М. 1(л.- зВ 23К 35/38

В 23К 13/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.77 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Калашников и В. М. Корсунов (71) Заявитель

Всесоюзный проектно-конструкторский технологический институт атомного машиностроения и котлостроения (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТАВА АТМОСФЕРЫ

Изобретение относится к области контроля технологических процессов и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и в котлостроении, например, при разработке приборов и систем контроля процесса стыковой индукционной сварки в защитной атмосфере.

Наличие и достаточная концентрация защитного газа при стыковой сварке, например, с нагревом токами высокой частоты является необходимым условием формирования качественного соединения,(1).

В настоящее время эти параметры контролируются визуально или автоматически перед сваркой с помощью блокировочных реле по сигналам датчиков давления или расхода, включенных в цепь подвода газа к сварочной установке.

Это не позволяет осуществить достоверный контроль непосредственно в зоне и непосредственно во время сварки.

Известен способ контроля состава атмосферы, при котором в контролируемую зону помещают запальный элемент и по загоранию газа судят о его составе (21.

Этот способ невозможно использовать для контроля защитной атмосферы в процессе сварки, так как особенностью стыковой сварки является то, что газ включается незадолго перед нагревом, поддерживается на заданном уровне концентрации во время нагрева для вытеснения воздуха из зоны сварки и выключается с окончанием нагрева. При этом дважды за цикл сварки (при включении

5 и выключении сварки) возникают вспышки горючей смеси газа с воздухом. Первая вспышка приводит к нарушению защитной атмосферы. Кроме того, наличие вспышек еще не соответствует наличию газа в течение всего нагрева.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля состава защитной атмосферы при стыковой сварке с индукционным нагревом.

15 Это достигается тем, что в способе контроля состава атмосферы в контролируемую зону помещают запальный элемент и по загоранию газа судят о его составе, запальный элемент включают одновременно с началом

20 нагрева свариваемых деталей, фиксируют момент времени, в который происходит загорание газа, и дополнительно по положению этого момента во времени относительно цикла нагрева судят о составе атмосферы в процес25 се сварки.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, реализующего способ контроля; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу в различных режимах.

30 Свариваемые детали 1 и 2 помещены в ии608630 дуктор 3 устройства для реализации способа, соединенный через ключ 4 с источником высокочастотной мощности. На индукторе установлены газораспределительные элементы 5 и 6, питаемые через ключ 7. Ключи 4 и 7 соединены с устройством 8 управления, подключенным также к запальному элементу 9, расположенному в зоне сварки.

Измерительный блок 10 соединен с устройством 8 управления, датчиком 11 пламени и выходом.

Способ осуществляется следующим образом.

Устройство 8 управления формирует команду, включающую ключ 7, в результате чего в зону сварки поступает защитный газ. С некоторой задержкой включается ключ 4 и запальный элемент 9, и происходит нагрев деталей. По окончании цикла нагрева выключаются ключи 4 и 7 и запальный элемент 9.

На измерительный блок 10 поступают команды с устройства 8 управления и сигнал с датчика 11 пламени в случае выгорания газа.

Измерительный блок формирует сигнал только в случае, если сигнал с датчика пламени поступает во время нагрева или не поступает до момента выключения запального элемента. При появлении данного сигнала судят о нарушениях режима сварки.

На фиг. 2-а представлен случай нормального течения сварки. При этом уже до включения запального элемента защитный газ вытесняет воздух из зоны сварки, и вспышки в начале цикла нет. После окончания цикла нагрева концентрация газа спадает за счет диффузии, и после небольшой задержки смесь газа с воздухом вспыхивает, при этом измерительный блок не формирует сигнала нарушения режима.

В случаях, когда газ поступит в зону сварки с задержкой (см. фиг. 2-б) или прекратится до окончания нагрева (см. фиг. 2-в) горючая смесь образуется в течение цикла нагрева, и измерительный блок формирует сиг5

25 зю

4 нал. То же происходит, если моменты начала и окончания поступления газа в зону сварки нормальны, но концентрация газа низка и он не вытесняет весь воздух (см. фиг. 2-r)

В случаях, когда газ в ощутимых количествах не поступает вообще (см. фиг. 2-д) или не выключается после окончания цикла сварки (см. фиг. 2-е) вспышек нет, и блок измерения сигнализирует о нарушении режима.

Последний случай с технологической точки зрения не опасен, так как приводит к качественному соединению, но опасен из соображений безопасности работы.

Данный способ позволяет надежно и достоверно зафиксировать все возможные нарушения газовой защиты при стыковой сварке с индукционным нагревом и, следовательно, повысить ее качество.

Формула изобретения

Способ контроля состава атмосферы, при котором в контролируемую зону помещают запальный элемент и по загоранию газа судят о его составе, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля состава защитной атмосферы при стыковой сварке с индукционным нагревом, запальный элемент включают одновременно с началом нагрева свариваемых деталей, фиксируют момент времени, в который происходит загорание газа и дополнительно по положению этого момента во времени относительно цикла нагрева судят о составе атмосферы в процессе сварки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гельман А. С. и др. Влияние защитной среды и других элементов технологии сварки встык труб с нагревом ТВЧ на структуру и свойства соединений, Труды ЦНИИТМАШ, Ме 118, М., 1974.

2. Ильинская Л. А. Элементы противопожарной автоматики. М., «Энергия», 1969, с. 50.