Способ подвода углекислого газа в зону сварки Советский патент 1992 года по МПК B23K9/173 

Изобретение относится к сварке в углекислом газе и может быть использовано при подаче углекислого газа в процессе сварки.

Известен способ охлаждения сварочных горелок углекислым газом путем.подачи его в жидком состоянии из баллона в горелку под давлением до 7,5 МПа редуцированием из жидкого состояния непосредственно на горелке.

Недостатками такого способа являются повышенные требования к технике безопасности и высокая металлоемкость конструкции, связанные с подачей газа высокого давления непосредственно к сварочной горелке, а также нарушение стабильности процесса подачи газа из-за интенсивного намораживания влаги и появления сухого льда на рабочих органах горелки, трубопроводов и редуктора при прерывании процесса сварки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ подачи углекислого газа с централизованным снабжением, включающий поддержание в изотермическом сосуде давления углекислоты 2,0 - МПа, редуцирование углекислого газа на выходе из сосуда до давления 0,03 - 0,05 МПа, подвод газа по системе трубопроводов к горелке под давлением 0,03 - 0,05 МПа и электроэнергии по кабелю.

Недостатками этого способа являются необходимость подогрева редуктора для уменьшения его переохлаждения и перегрев горелки и токоподводящих кабелей при сварке протяженных швов, что приводит к интенсивному износу оборудования и необходимости увеличения сечения кабеля и веса горелки, а соответственно, повышения трудоемкости процесса сварки и металлоемкости конструкции.

Х|

01 xl 00

сл

Цель изобретения - повышение надежности работы оборудования при сварке протяженных швов, снижение трудоемкости и уменьшение металлоемкости конструкции.

Это достигается тем, что в способе подвода углекислого газа в зону сварки, включающем подачу из изотермического сосуда с давлением 2,0 - 2,5 МПа углекислоты к редуктору, с выхода которого углекислый газ подают по системе трубопроводов в зону сварки под давлением 0,03 - 0,05 МПа, согласно изобретению осуществляют ступенчатое снижение давления путем редуцирования до 0,8 - 1,0 МПа и двойного дросселирования до 0,3 - 0,5 МПа до горелки и до 0,03 - 0,05 МПа на горелке, при этом дросселирование до 0,3 - 0,5 МПа осуществляют в зоне кабеля.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа,

Позицией 1 обозначен изотермический сосуд с углекислотой, 2 - редуктор, 3 - кабель, 4 - дроссель, 5 - горелка, б - дроссель, 7 - зона сварки.

Осуществляют способ следующим образом.

Из изотермического сосуда 1 углекислоту с давлением 2,0 - 2,5 МПа подают в редуктор 2. Углекислый газ редуцируют до давления 0,8 - 1,0 МПа и по системе трубопроводов через дроссель 4 зоны кабеля 3 и дроссель 6 горелки 5 подают в зону 7 сварки под давлением 0,03 - 0,5 Мпа. Дросселирование в зоне кабеля 3 осуществляют до давления 0,3-0,5 Мпа, а в горелке 5 до давления 0,03 - 0,05 МПа.

Начальное давление редуцирования углекислого газа 2,0 - 2,5 МПа определяется давлением в изотермическом сосуде. Конечное давление редуцирования определяется из условия исключения переохлаждения редуктора и составляет 0,8 - 1,0 МПач

Последовательное снижение давления углекислого газа в зоне кабеля до 0,3 - 0,5 МПа и в горелке до 0,03 - 0,05 МПа обеспечивает оптимальные условия их охлаждения.

При давлении в сосуде Р 2,0 МПа и Р 2,5 МПа необходимо изменять схему редуцирования,

При Р 0,8 МПа снижается эффективность охлаждения при сварке протяженных швов,

При Р 1,0 МПа происходит переохлаждение дросселя зоны кабеля

При Р 0,3 МПа снижается эффективность охлаждения при сварке протяженных швов.

При Р 0,5 МПа происходит переохлаждение дросселя горелки.

Оптимальное давление в интервале

0,8 -1,0 МПа устанавливают плавным регулированием его вентилем редуктора при

корректировке в процессе сварки нагрева

кабеля и горелки.

Применение дюз с изменяемым проходным сечением от 0,2 мм до 0,4 мм позволяет выбрать оптимальное давление в зоне кабеля и в горелке.

Редуцирование углекислого газа до 0,8 - 1,0 МПа позволяет существенно упростить конструкцию редуктора, из которой исключается система его подогрева, а также позволяет использовать гибкие трубопроводы в магистрали, что расширяет возможность транспортировки и подключения

углекислого газа k сварочным постам.

При снижении давления в зоне кабеля от 0,8 - 1,0 МПа до 0,3 - 0,5 МПа возможно уменьшить сечение кабеля в 1,5 раза, что способствует снижению металлоемкости

конструкции и трудоемкости сварки, улучшению условий работы сварщика и повышению срока службы оборудования. Это также позволяет использовать на магистрали гибкие облегченные трубопроводы, уменьшить

металлоемкость горелки и присоединяемых к ней трубопроводов.

Пример. Проводилась сварка изделий толщиной 10 мм АДПГ-500 с источником питания ВДЧ-504 на длину 5 - 7 м с защитой

углекислым газом. Режимы сварки: сварочный ток 250 А, напряжение 28 В, скорость 40 м/ч. Диаметр проволоки 1,6 мм,

Проводилось измерение температур и уровня давлений в сосуде, редукторе, зоне

кабеля и горелке.

Определялось качество защиты зоны сверки по наличию в металле шва пор.

Результаты измерений приведены в

таблице.

При нагреве горелки более 500°С, а кабеля - более 80°С значительно снижается работоспособность оборудования, усиливается налипание брызг расплавленного металла, ухудшаются условия эксплуатации оборудования при сварке протяженных швов, что приводит к его быстрому выходу из строя.

Предлагаемый способ подачи углекислого газа за счет использования последовательного его дросселирования позволяет повысить надежность работы сварочного оборудования и уменьшить металлоемкость конструкции.

Формула изобретения 1. Способ подвода углекислого газа в зону сварки, включающий подачу из изотермического сосуда с давлением 2.0 - 2,5 МПа углекислоты к редуктору и последующую подачу по системе трубопроводов в зону сварки под давлением 0,03 - 0,05 МПа с подводом к горелке электропитания по кабелю, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы оборудова0

ния, между изотермическим сосудом и зоной сварки осуществляют ступенчатое снижение давления вначале редуцированием до 0,8 - 1,0 МПа, а затем дросселированием до 0,3 - 0,5 МПа перед горелкой.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью уменьшения веса кабеля и снижения трудоёмкости, дросселирование до 0,3 - 0,5 МПа осуществляют в зоне кабеля.

Использование: для подачи углекислого газа в процессе сварки. Сущность изобретения: подают из изотермического сосуда с давлением 2,0 - 2,5 МПа углекислоту к редуктору. С выхода редуктора подают углекислый газ под давлением 0,8 - 1 МПа по системе трубопроводов в -зону сварки со ступенчатым снижением давления после редуцирования дросселированием до 0,3 - 0,5 МПа до горелки в зоне кабеля и до 0,03 - 0,05 МПа в горелке. 1 э.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

.J L