Способ проверки защитных свойств сварочных горелок Советский патент 1985 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к дуговой и плазменной сварке с применением горелок со струйной газовой защитой и может быть применено для проверки защитных свойств сварочных горелок при их разработке и эксплуатации. Известен способ определения защитных свойств путем окращивания защитного газа и визуального наблюдения его истечения 1 Известен оптический способ определения защитных свойств сопел сварочных горелок путем снятия теплограммы 2. Известен способ исследования истечения сформированного определенным образом плоского потока, визуально наблюдаемого через прозрачный экран на фоне непрозрачного экрана 3. Однако известные способы позволяют судить достаточно достоверно лишь о характере истечения защитного газа (ламинарный, турбулентный), но не позволяют оценить, соответствуют ли защитные свойства горелки требуемым. Поскольку основное назначение защитного потока - оттеснение воздуха с поверхности детали, подвергающейся сварке, то защитные свойства могут быть оценены размерами -и формой поверхности, соприкасающейся с ядром защитного потока, т.е. с той частью газового потока, концентрация воздуха в которой равна нулю (зона защиты). Известен способ исследования защитных свойств сварочных горелок путем определения концентрации воздуха в защитном газовом потоке с помощью специального заборного шприцевого устройства, который позволяет выявить размеры ядра защитного потока на некотором расстоянии от поверхности 4. Однако данный способ сложен, длителен (требуется последующий анализ забираемых проб воздуха) и не позволяет определить размеры ядра защитного потока непосредственно на поверхности, с которой соударяется поток. Известен способ определения защитных свойств сварочных горелок, при котором производится локальный забор защитного газа через отверстие в плите, с которой соударяется защитный газовый поток, и одновременно при помощи газоэлектрического анализатора определяется концентрация воздуха в исследуемом газе. Данный способ может быть применен и для оценки защитных свойств сварочных плазмотронов. Для того, чтобы определить размеры ядра защитного потока, плита с отверстием с определенным шагом перемещается fe радиальном относительно оси горелки направлении 5. Однако при этом на каждом шаге через определенное время, необходимое для стабилизации системы измерения, производится измерение концентрации воздуха в забираемом исследуемом газе. Для того, чтобы получить более достоверную картину, шаг перемещения отверстия выбирается небольщим (1-2 мм), (это приводит к тому, что например, при диаметре ядра защитного потока 20 мм необходимо лишь в одном направлении выполнить 10-20 измерений, что значительно усложняет и удлиняет определение защитных свойств горелки. Требуемая форма зоны защиты может быть не только в виде круга, но и в виде, например, эллипса, или другой более сложной фигуры. Известно, что для многих металлов эта форма связана с размерами и формой сварочной ванны. В связи с этим количество измерений может многократно возрасти, что при локальном заборе газа приводит к значительному удлинению времени определения защитных свойств, большому расходу газа. Далее перемещение отверстия с плитой строго в горизонтальной плоскости может привести к снижению точности измерений и потребовать применения сложных механизмов. Наиболее близким по достигаемому эффекту к предлагаемому является способ проверки защитных свойств сварочных горелок, при котором под соплом сварочной горелки, формирующим поток защитного газа, располагают титановый зонд, который нагревают, пропуская через него ток, затем отключают ток нагрева, продувают защитный газ до остывания зонда и измеряют размеры неочисленной зоны 6. Однако известный способ позволяет определять размеры зоны защиты только в условиях нагрева зонда - титановой пластины сварочной дугой и специальным нагревательным устройством. Известный способ может быть применен лишь в тех случаях, когда в качестве защитного или плазмообразующего газов (например, в плазмотронах) используются инертные газы. Лишь в этом случае на поверхности титановой пластины остается неокисленная зона, характеризующая размеры зоны защиты. Размеры зоны защиты в значительной мере определяются -составом газа. При применении активных газов, например СОг, Аг-СОг, Аг +Oz по известному способу вообще нельзя получить размеров зоны защиты, так как на поверхности пластин будет отсутствовать некисленная зона. Определение размеров защиты по некисленному пятну является косвенным методом, так как отсутствие окисных, нитридных и др. пленок на поверхности ранее нагретого металла свидетельствует об отсутствии взаимодействия воздуха с металлом, т.е. косвенно и об отсутствии воздуха в этой зоне. Однако если на поверхности титано

СПОСОБ ПРОВЕРКИ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ СВАРОЧНЫХ ГОРЕЛОК, при котором под соплом сварочной горелки, формирующим поток защитного газа, располагают зонд, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности определения защитных свойств сварочных горелок при использовании как инертных, так и активных газов, в качестве зонда используют плиту с щелевидным отверстием, соответствующим по форме и размерам ядру исследуемого потока защитного газа, а через щелевидное отверстие забирают защитный газ и определяют концентрацию воздуха в нем. (Л со со о 01 00