Охолоджуючий пристрій для зниження зварювальних деформацій та напруг

1 Охолоджуючий пристрій для зниження зварювальних деформацій та напруг, що містить коритоподібний ложемент-кондуктор з установленими на його дні ребрами у вигляді ґрат, заповнений волокнистим матеріалом, нижня частина якого занурена в охолоджувач, що наливається в ложемент-кондуктор, який відрізняється тим, що ребра у вигляді ґрат, виконаних з МІДІ або металу, що не іржавіє, не торкаються дна коритоподібного ложемента-кондуктора, пристрій обладнаний притискачами, аераторами, розташованими вздовж усього пристрою (під швами, що зварюються), а також системою автоматичного контролю рівня охолоджувача 2 Пристрій по п 1, який відрізняється тим, що в аераторахвиконаноотвори діаметром 3-5 мм, через інтервал 4-5 мм, а КІНЦІ аераторів заварено Винахід відноситься до галузі зварювального виробництва і може бути використаний для зниження зварювальних деформацій і напруг при виготовленні виробів із тонких (до 3 мм) листів Найбільш близьким по істотних ознаках і технічному результату, є пристрій для охолодження виробів у процесі зварювання (Патент Японії № 58 - 3480, МІЖ В23К 37/00, В23К 31/00 Заявка № 54-50017, від 23 04 79, опубл 21 01 83 бюл №2), прийнятий за прототип, що являє собою коритоподібний ложемент-кондуктор із встановленими на його дні ребрами у вигляді ґрат Простір між ґратами заповнено волокнистим матеріалом, нижня частина якого занурена в охолоджувач, що наливається у кондуктор За рахунок явища капілярності охолоджувач піднімається вздовж волокнистого матеріала до зворотньої поверхні листів, що зварюються що ребра ґрат, виконані з МІДІ або металу, що не іржавіє, не торкаются дна коритоподібного ложемент-кондуктора, пристрій також постачений аераторами для підводу активируючого газу, до волокнистого матеріалу та системою автоматичного контролю рівня охолоджувача, що призведе до ліквідації прошарка пару між металом що зварюється і волокнистим матеріалом, а також дозволить автоматично підтримувати рівень охолоджувача Поставлена задача досягається тим, що охолоджуючий пристрій для зниження зварювальних деформацій та напруг, що містить коритоподібний ложемент-кондуктор з встановленими на дні ребрами у вигляді ґрат, простір між якими заповнено волокнистим матеріалом, його нижня частина занурена в охолоджувач, налитий до ложемент-кондуктора, згідно винахода, ребра у вигляді ґрат, виконані з МІДІ або металу , що не іржавіє, не торкаються дна коритоподібний ложемент-кондуктора, пристрій також постачений притискачами для надійної фіксації металу що зварюється, трубками з отворами та відсікателями охолоджувача (аераторами), розташованими вздовж всього пристрою, під швами що зварюються, системою автоматичного контроля рівня охолоджувача, яка містить резервуар візуального контролю, виконаного разом із ложемент-кондуктором, регулювальної трубки, шланга, підйомного пристрою (редуктора), регулювального вентиля та герметичного бачка Недоліком хибою цього пристрою є те, що виникаючий в процесі зварювання прошарок з пару між металом що зварюється, і волокнистим матеріалом, перешкоджає оптимальному тепловідводу із зони зварювання, знижуючи рівень зварювальних деформацій та напруг, а також неможливість регулювання ступеня насичення охолоджувачем волокнистого матеріалу, необхідність доливати охолоджувач по мірі його випарування В основу винаходу поставлено задачу удосконалення охолоджуючого пристрою для зниження зварювальних деформацій та напруг шляхом того, 47721 Ложемент-кондуктор також виконано із МІДІ або металу, що не іржавіє Трубки з отворами та відсікателями охолоджувача (аератори), служать для підводу активуючого газу, (СОг, стиснутого повітря, аргону) до волокнистого матеріалу, просоченому охолоджувачем, що призводить до ліквідації прошарка пару між металом що зварюється і волокнистим матеріалом Аератор, спричиняючи інтенсивний випар охолоджувача, знижує температуру волокнистого матеріалу на 3 - 4°С, підвищуючи ступінь тепловідвода із зони зварювання Щоб охолоджувач не потрапив до системи подачі активуючого газу, аератор постачений відсікателем охолоджувача Сверління отворів аератора роблять по всій його довжині, із діаметром отворів 3 - 5мм, через інтервал 4 - 5мм КІНЦІ аераторів заварюють Застосування аераторів істотно підвищує ступінь тепловідвода із зони зварювання (поглинаючи при цьому паразитне тепло), застосування системи автоматичного контролю рівня охолоджувача дозволяє автоматично підгримувати рівень охолоджувача, а також регулювати насичення волокнистого матеріалу холоджувачем Пристрій можна використовувати для зниження залишкових напруг та деформацій (при активації, ж волокнистого матеріалу так і самого охолоджувача) при виконанні нахльостувальних, кутових, электрозаклепувальних з'єднань, а також при зварюванні набору ребер жорсткості та інших конструктивних елементів до листа, коли закрито доступ до зворотного боку шва з теплопоглиначем Для підвищення ступеня тепловідводу, із ложемеїгг-кондуктора видаляють волокнистий матеріал і піддають активації сам охолоджувач рідина, підбираючи рівень охолоджувача таким чином, щоб він не досягав металу що зварюється, на 5 10мм, але цілком закривав би трубки аератори не менше як на 5мм При активації (бурлінни) самого охолоджувача при зварюванні, відбувається контакт металу що зварюється з активованим (вируючим) прошарком охолоджувача, що призводить до інтенсивного теплоз'єму паразитного тепла із зони зварювання Сутність винаходу поясняется ілюстративним матеріалом, де на фіг 1 зображено охолоджуючий пристрій, на фіг 2 вид зверху, на фіг 3 пристрій у роботі, з металом що зварюється Охолоджуючий пристрій для зниження зварювальних деформацій та напруг містить коритоподібний ложемент-кондуктор 1, ребра 2 у вигляді ґрат, що не торкаються дна ложемент-кондуктора 1, волокнистий матеріал 3, аератори 4 для підводу активуючого газу, (СОг, стиснутого повітря, аргону) до пористого матеріалу 3 просоченому охолоджувачем або охолоджувачем без волокнистого матеріалу, притискачі 5 для надійної фіксації металу що зварюється, систему автоматичного контролю рівня охолоджувача 6, яка мистшь резервуар візуального контролю 7, виконаного разом із ложемент-кондуктором 1, регулювальну трубку 8, редуктора 9 з рукояткою 10, вентиля 11, герметичного бачка 12, отвори для заливання охолоджувача з кришкою 13, з'єднувальний шланг 14, що з'єднує регулювальну трубку 8 із герметичним бачком 12 Пристрій працює наступним чином У герметичний бачок 12 заливається охолоджувач За допомогою регулювальної трубки 8 рукояткою 10 редуктора 9 підбирається потрібний рівень охолоджувача, контрольований за допомогою резервуара візуального контролю 7 На ложемент-кондуктор 1 вкладається метал і фіксується за допомогою притискувачів 5, по трубках аераторів 4 до волокнистого матеріалу 3, просоченого за рахунок явища капілярності охолоджувачем, подається активуючий газ , (СОг, стиснутий повітря, аргон) Внаслідок ефекту випару охолоджувача з волокнистого матеріалу 3, температура його знижується на 3 - 5°С, підвищуючи тим самим ступінь тепловідводу з зони зварювання В міру того, як випаровується охолоджувач, в резервуарі візуального контролю 7, між регулювальною трубкою 8 і залишковим рівнем охолоджувача виникає зазор, що миттєво компенсується (за рахунок атмосферного тиску) охолоджувачем, який надходить з бачка 12, забезпечуючи автоматичну підтримку рівня охолоджувача у пристрої Волокнистий матеріал З, просочений охолоджувачем і активований за допомогою газу, що надходиться з аераторів 4, контактує з листом металу що зварюється, інтенсивно поглинаючи при цьому паразитне тепло, зменшуючи напруги та деформації металу Регулюючи рівень охолоджувача рукояткою 10 редуктора 9, досягають різноманітного ступеня насичення волокнистого матеріалу 3 охолоджувачем і як слідство різних рівнів тепловідводу, підібравши тим самим оптимальний режим зняття залишкових деформацій та напруг для конкретного металу Для найбільшої ефективності необхідно, щоб ЩІЛЬНІСТЬ пористого матеріалу була 0,159 0318р/див Щоб підвищити ступінь тепловідводу при зварюванні, із ложемент-кондуктора 1 видаляють пористий матеріал 3, регулюючи рівень охолоджувача рукояткою 10 редуктора 9 так, щоб охолоджувач не досягав металу, що зварюється на 5 10мм, але цілком би закривав трубки аератори 4 не менше як на 5мм, подають активуючий газ Активований (вируючий) прошарок охолоджувача контактуючи з зворотним боком металу що зварюється, активно поглинає паразитне тепло, яке виникає при зварюванні, зменшуючи при цьому напруги та деформації металу, що зварюється 47721 Газ 2 ФІГ. 1 Фіг. 2 малвдафвэгаа пі Мгхалеюшлнет ї. _ .1 т^г апквуше» газу Фіг. З 1 47721 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71