УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ В КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЕ ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ МЕТАЛЛОВ Советский патент 1971 года по МПК B23K9/16 

Изобретение относится к области сварочны.х работ, а именно к устройствам для сваркн в контролируемой атмосфере химически активных металлов (нреимущественно снлавов тнтана).

Предлагаемое устройство может быть ирименено для сварки деталей и узлов из химически активных металлов в авиационной промышленности, а также в других отрасля.х нромышленности, использующих аналогичные материалы.

Известны устройства для сварки в контролируемой атмосфере химически активных металлов, содержащие сварочную камеру, блок регенерации защитного газа и блок контроля его на микронримеси и влагу. Сварку в этих устройствах производят сварочными горелками внутри герметичного корпуса, предварительно вакуумируемого и заполненного аргоном, сварочные камеры снабжены системой очистки защитного газа от загрязнений и системами контроля влаги и микронримесей в защитном газе, например камера типаУСКС-4 Ржевского электромеханического завода.

Система регенерации защитной атмосферы нодобных сварочных камер рассчитана на очистку защитного газа но всем компонентам одновременно. Система контроля микропримесей спроектирована на базе масс-спектромегров или электрохимических газоанализаторов и

осуществляет контроль атмосферы в свароч ной камере на водород, кислород и азот. В системе контроля влажности используют влагомеры типа ВИТ-1, ИНГ и контроль осуществляется но незамкнутой схеме с выбросом в атмосферу анализируемых порций защитного газа.

Однако Б таких камерах регенерация атмосферы нронзводнтся принудительным многократным нронускапием всего объема защитного газа через батарею химической очистки, представляющую собой громоздкое, энергоемкое и сложное устройство, рассчитанное на одновременную очистку но водороду,кислороду, азоту и влаге.

Известно, что накопление в защитной атмосфере камеры вредных микропримесей (водорода, кислорода, азота и влаги) до предельно допустимых норм происходит с различной

скоростью. При этом первым побудителем необходимости очистки защитной атмосферы является загрязнение ее водородом, ннтенсивно выделяющимся из сварочной ванны, в то время как чистота атмосферы по прочим микропримесям удовлетворяет нормам и достигает предельно допустимых концентраций через значительное время (6-8 час при устранении источников натекапнй извне). В связи с этим комнлексная очистки защитной атмосфенецелесообразной для камер с односменным рабочим циклом (до 8 час). Система контроля микропримесей не нредусматривает контроля атмосферы на выходе системы регенерации, что затрудняет контроль эффективности очистки защитного газа системой регенерации. Влагомер системы контроля влажности требует для анализа значительного невозвратимого расхода защитного газа из сварочной камеры, что вызывает снижение давления в камере и, как следствие, загрязнение атмосферы камеры но кислороду, азоту и влаге натеканиями извне. Целью изобретения является упрощение системы регенерации защитного газа, уменьшение энергозатрат на очистку защитного газа, повышение качества сварки, снижение потерь защитного газа при контроле его чистоты. Для этого в камере в зоне сварки установлено сопло для отсоса защитного газа в блок регенерации по водороду, блок контроля защитного газа соединен обводным патрубком с выходом блока регенерации, а выход блока контроля присоединен к камере для возврата в нее проконтролированного газа. На чертеже схематически изображено предложенное устройство. Устройство содержит сварочную камеру /, баллоны 2 с защитным газом, вакуумную группу 3, блок 4 очистки, горелку 5 с соплом для отсоса газа и блок 6 приборов контроля. Сварочная горелка снабжена сменным заборным диффузорным насадком, с помощью которого производится отбор защитного газа. Диффузорный насадок горелки соединен посредством гибкого патрубка с всасывающей линией компрессора, подающего отсасываемый из зоны под насадком защитный газ в систему регенерации его по водороду. Сварочная камера снабжена встроенными в ее стенку палладиевыми очистителями, выполненным в виде гильз, внутренняя полость которых сообщается с атмосферой и снабжена нагревательными элементами. При этом выход системы регенерации соединен обводным патрубком с системой контроля микропримесей, имеющей хроматограф, производящий контроль чистоты защитной атмосферы камеры и полноту регенерации защитной атмосферы по водороду. Система контроля влажности защитного газа имеет замкнутый контур, обеспечивающий возврат проконтролированного газа в сварочную камеру. Такая конструкция камеры позволяет производить отбор защитного газа непосредственно чад сварочной ванной, в зоне которой происходит интенсивное загрязнение атмосферы водородом. Отбор газа над сварочной ванной позволяет изолировать источник загрязнения атмосферы камеры водородом, уменьшить количество водорода, растворяющегося в метал.че нша, и повысить эксплуатационную надежность сварного соединения. Кроме того, позволяет многократно уменьшить объем очищаемого газа и избежать применения громоздких очистительных устройств, повысить эффективность работы системы регенерации за счет очистки более насыщенных водородом объемов защитного газа. Применение палладиевых очистителей, обладающих способностью односторонней проводимости водорода из зон с большей концентрацией (сварочная камера) в зону с меньшей концентрацией водорода (в данном случае - атмосфера (воздух), позволяет очищать защитный газ от незначительного количества водорода, растворенного в объеме защитной атмосферы камеры. Подключение хроматографа к выходу системы регенерации с помощью обводного патрубка позволяет контролировать эффективность очистки защитного газа от водорода системой регенерации, а применение замкнутой схемы контроля влажности позволяет уменьшить потери защитного газа и предотвратить опаспость натеканий примесей в камеру извне Предмет изобретения Устройство для сварки в контролируемой атмосфере химически активных металлов, преимущественно сплавов титана, содержащее сварочную камеру, блок регенерации защитного газа и блок контроля его па микропримеси и влагу, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности, улучшения качества сварки, уменьшения энергозатрат на очистку и экономии запштного газа, в камере в зоне сварки установлено сопло для отсоса защитного газа в блок регенерации по водороду, блок контроля защитного газа соединен обводным патрубком с выходом блока регенерации, а выход блока контроля присоединен к камере для возврата в нее проконтролироваппого газа.