Спосіб дугового зварювання у середовищі піни

Спосіб дугового зварювання у середовищі піни, при якому в зоні наплавлення створюють захисне середовище у вигляді газоповітряної піни, наприклад на основі водно-гліцеринового розчину мила, який відрізняється тим, що в зону дугового зварювання подають піну, до складу якої вводять спеціальні добавки (стабілізатори горіння дуги, інгібітори тепла і корозії, ІНШІ мінеральні добавки), яка заповнює простір між зварювальним дротом і металом, що зварюється, після чого виконують дугове зварювання, у процесі якого піна частково або цілком випаровується, забезпечуючи охолодження зварного з'єднання Винахід відноситься до зварювального виробництва і може бути використаний у вагоно- та локомотивобудуванні, а також при виготовленні зварених конструкцій типу корпусів трамваїв, амфібій і контейнерів Найбільш близьким за істотними ознаками та технічним результатом є спосіб вібродугового наплавлення металів (Ас СРСР № 172 424 МПК В23К 09/04 В23К 35/38 Опубл 29 V1 1965 Бюл № 13), прийнятий за прототип, у якому в зоні наплавлення створюють захисне середовище у вигляді газоповітряної піни, наприклад, на основі водно-гліцеринового розчину мила Основним недоліком цього способу наплавлення металів є те, що піна виконує тільки функцію захисного середовища для зони наплавлення В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу дугового зварювання у середовищі піни шляхом введення до складу піни спеціальних добавок (стабілізаторів горіння дуги, інгібіторів тепла та корозії) ІНШІ мінеральні добавки, що приведе до зменшення витрат, автоматизації роботи з заготовками різних форм, маневреності, можливості регулювати параметри зварювального процесу у широких межах Поставлена задача досягається тим, що в способі дугового зварювання у середовищі піни, при якому в зоні наплавлення створюють захисне середовище у виді газоповітряної піни, наприклад, на основі водно-гліцеринового розчину мила, згідно винаходу, в зону зварювання подають піну до складу якої входять спеціальні добавки (стабілізатори горіння дуги, інгібітори тепла та корозії), що забезпечує захист зварювальної ванни від атмосферного кисню, стабільне горіння дуги Піна також у кілька разів скорочує витрату захисних газів або дозволяє взагалі обійтися без них і використовувати повітря для створення захисної піни, підбирання складу піни та випар и частини забезпечує охолодження зварювального шва, при цьому зменшується зона термічного виливу й розмір зварювальних деформацій Після заповнення піною простору між зварювальним дротом і металом, що зварюється, виконується зварювання за допомогою зварювального автомата Відпрацьована піна усувається майже повним випаром її з поверхні виробів, що зварюються, чи самопливом, для цього поверхні виробів, що зварюються, розташовують під деяким кутом до горизонталі, при роботі зі стійкими пінами (плівки яких не руйнуються протягом Юхв і більш) передбачено витяжне пристосування, що працює за принципом пилососа і усмоктує відпрацьовану піну в спеціальне вмістище Істотною ВІДМІННІСТЮ винаходу, що заявляється, від раніше відомих полягає в тому, що при зварюванні застосовується газоповітряна піна з розширеними технологічними властивостями, функції якої - захист зварювальної зони від кисню атмосфери, стабілізація зварювальної дуги, охолодження звареного з'єднання, а отже зменшення зварювальних деформацій Розширення техноло со 47739 пчних властивостей піни досягається введенням до складу піни спеціальних добавок (стабілізаторів горіння дуги, інгібіторів тепла і корозії, а також інших добавок, що забезпечують необхідні властивості звареного з'єднання) До переваг запропонованого технічного рішення, у порівнянні з прототипом, можна віднести наступне зменшення витрат, зручність і автоматизація роботи з заготовками необхідних розмірів і різних форм, маневреність, можливість у просторих межах регулювати параметри зварювального процесу й одержувати необхідні властивості звареного з'єднання Подальша сутність винаходу, пояснюється ілюстративним матеріалом, де на фіг 1 зображений пристрій для одержання і подачі піни в зону дугового зварювання (піногенератор), на фіг 2 пристрій для дугового зварювання в середовищі піни, у якому для видалення відпрацьованої піни передбачено пристосування, що всмоктує відпрацьовану піну, на фіг 3 - пристрій для зварювання у середовищі піни, в якому видалення відпрацьованої піни відбувається самопливом, для цього деталі, що зварюються, розташовуються під деяким кутом до горизонталі, на фіг 4 - вмістище для відпрацьованої піни Пристрій для реалізації запропонованого способу дугового зварювання у середовищі піни містить піногенератор, що містить корпус піногенератора 1 з пшоутворюючим розчином 2, патрубок З, газові редуктори 4 та 5, за допомогою яких регулюється тиск газу, вентилі 6 та 7, що регулюють витрату захисної піни, газопідводну трубку 8, розсікатель газу 9, гнучкий шланг 10 для подачі піни, змінне сопло 11 для подачі піни 12 у зону зварювання, на фіг 2 та 3 наведено зварювальний автомат 13, деталі що зварюються 14, зварювальний дріт 15, знімне кріплення 16 для шлангу подачі піни, знімне кріплення 17 для шлангу усмоктування піни, регулювальні гайки 18 та 19, гнучкий шланг 20 для усмоктування піни, сопло 21 що всмоктує піну, напрямники 22 зварювального трактора, вмістище 23 для відпрацьованої піни Запропонований спосіб зварювання у середовищі піни здійснюється наступним чином Корпус пшогенератора 1 заповнюється на одну чверть обсягу піноутворюючим розчином 2 певного складу, що забезпечує необхідні параметри дуги і властивості звареного шва По газопідводній трубці 8 у розсікатель газу 9 подається газ під деяким надлишковим тиском, тиск газу регулюється за допомогою газових редукторів 4 та 5, ви трачення захисної піни змінюється за допомогою вентилів 6 та 7 Піна 12, що утвориться, виштовхується з корпуса пшогенератора 1 і через патрубок З по гнучкому шлангу 10 спрямовується до сопла 11, що кріпиться спереду зварювального автомата 13, відстань між зварювальною голівкою та соплом 11 подачі піни регулюється за допомогою гайки 18, що розташована на знімному кріпленні 16 Піна попадає на поверхню деталей 14, що зварюються, і заповнює простір між зварювальним дротом 15 і металом, що зварюється, після чого виконується процес зварювання за допомогою зварювального автомата 13 Дуговий розряд і розплавлений метал ізольовані від навколишньої атмосфери шаром піни висотою 10 - 150мм Вибираючи склад піноутворюючого газу (за допомогою вентилів 6 та 7) і склад піноутворюючого розчину, можна у широких межах регулювати окисний потенціал піни і забезпечувати, таким чином, найбільш сприятливі властивості звареного шва При зварюванні плавильний простір наповнюється продуктами горіння дуги, які змішуються з газоподібним наповнювачем піни І забезпечують захист зварювальної ванни, стабілізація горіння дути забезпечується спеціальними мінеральними добавками, що вводяться до складу піноутворючого розчину 2 У процесі зварювання деяка частина піни 12 руйнується і випаровується (можливий вибір режимів зварювання і подачі піни, при яких піна випаровується майже цілком), забезпечуючи охолодження звареного з'єднання, а піна, що залишилася, осаджується на поверхні виробу, що зварюється, у вигляді рідини, для її стоку передбачено розташування поверхонь, що зварюються, під деяким кутом назад (не більш 15° - кут при якому забезпечується задовільна структура шва і нормальний хід зварювального автомата), щодо горизонтальної поверхні, паралельно поверхням виробу, що зварюється, розташовуються і напрямники 22 зварювального трактора, відпрацьована піна 12 стікає під дією сили ваги в спеціальну ємність 23, для забезпечення необхідної глибини проплавлення металу рекомендується кут нахилу а приймати 7 - 8° (фігЗ) Для усунення відпрацьованої піни, що має високу СТІЙКІСТЬ до руйнування передбачено витяжне пристосування, що працює за принципом пилососа і усмоктує відпрацьовану піну в спеціальну ємність (на фіг 2 не показана), при цьому відпадає необхідність у розташуванні поверхонь деталей, що зварюються, під кутом до горизонтальної поверхні (фіг 2) 47739 ПОВІТРЯ Фіг. 1 З шногенератора Засмоктування піни Напрямок зварювання Фіг. 2 47739 Фіг. З Фіг. 4 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