УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СВАРНОГО ШВА

Полезная модель относится к сварке, в частности к устройствам для защиты сварных швов при сварке титана, сплавов на основе титана и никеля, высоколегированных нержавеющих сталей и может быть использовано во всех отраслях промышленности, в которых эти материалы находят применение.
2
2
2
В химическом отношении титан, весьма активный металл при высоких температурах, особенно в расплавленном состоянии. Наиболее существенно влияние примесей внедрения (О, N, С, Н). Кислород снижает пластические свойства в области малых концентраций (до 0,1%); в интервале концентраций 0,1-0,5% он относительно мало влияет на пластичность, но при больших содержаниях (>0,7%) титан полностью теряет способность к пластическому деформированию. Азот полностью охрупчивает титан при содержании более 0,2%. Водород, вредная примесь в титановых сплавах, приводящая к охрупчиванию.
Обязательным условием получения качественного сварного соединения является надежная защита его от газов атмосферы. Насыщение металла шва кислородом, азотом и водородом происходит при температурах более 350°С. Это резко снижает пластичность и длительную прочность сварных конструкций. Поэтому сварку производят в среде защитных газов (аргона или гелия) высокой чистоты или в вакууме. А также применяют специальные защитные средства, которые обеспечивают защиту зоны сварки, ограниченную изотермой более 350°С. Необходимо также тщательно защищать и обратную сторону шва даже в том случае, если слои металла не расплавлялись, а только нагревались выше этой температуры.
Известно устройство для защиты сварного шва при сварке изделий из титана и его сплавов (патент RU №2233210, В23К, опубликованный 27.07.2004), содержащее систему подачи газа к месту сварки и подвижно соединенные между собой звенья, представляющие соединения по контактируемым поверхностям «шар - конус», и установленные на гибкой оси с возможностью взаимного поджатая посредством пружины, при этом система подачи газа выполнена в виде центрального канала, образованного осевыми отверстиями, выполненными в звеньях, и соединенного с входным штуцером посредством канала, выполненного в первом звене в виде отверстия, и с распределительными каналами, выполненными в звеньях в виде дроссельных отверстий.
Известное устройство обеспечивает плотное прижатие звеньев во время сварки к соединению вне зависимости от формы сварного шва, включая швы, имеющие пространственную кривизну. Применение его сопряжено с большим расходом защитного газа. Кроме того, сложная конфигурация звеньев усложняет устройство в целом.
Наиболее близким является устройство для защиты сварного шва (патент SU №1540982, В23К 9/16, дата публикации 07.02.90), содержащее корпус, закрепленный на горелке стяжным винтом, а также полость со штуцером, при этом в корпусе смонтированы газоподводящие трубки со скосами, отверстиями для подачи газа и дисковыми рассекателями. Для защиты обратной стороны шва устройство монтируют на штанге.
Известное устройство позволяет защитить лицевую и обратную стороны сварного шва на свариваемых изделиях любой кривизны. Однако применение известного устройства не исключает подсос атмосферного воздуха в зону сварки, во избежание которого требуется больший расход защитного газа. Отсутствие камеры для ограничения объема защитного газа также увеличивает его расход. Ширина зоны защиты сварного шва ограничена практически диаметром трубок, а длина зоны защиты ограничена количеством трубок, что для обеспечения качественной защиты ограничивает скорость сварки. При этом для защиты более длинных швов необходимо производить переналадку приспособления.
Техническим результатом является повышение, качества защиты сварного шва и уменьшение расхода защитного газа.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для защиты зоны сварки, содержащее полый корпус, выполненный с возможностью его закрепления на сварочной головке, согласно полезной модели корпус имеет щелевой паз для его размещения вдоль сварного шва и снабжен съемной боковой крышкой, при этом в корпусе выполнены отверстия для размещения в них сопла сварочной головки и наконечника для подачи сварочной проволоки, ориентированных вдоль щелевого паза, а в полости корпуса установлен ресивер с патрубком для подвода защитного газа, снабженный рассекателем с отверстиями, при этом оптимальная длина корпуса выбрана из условия соответствия ее зоне сварки, ограниченной изотермой более 350°, а в упомянутых отверстиях для размещения сварочной головки и наконечника установлены силиконовые уплотнители.
Выполнение съемной боковой крышки позволяет производить точную настройку положения сварочной проволоки и лазерного луча относительно сварного шва, что повышает удобство настройки и качество сварки.
Наличие в корпусе щелевого паза расположенного вдоль сварного шва, позволяет при оптимальном расходе газа производить качественную защиту сварного шва.
Наличие в полости корпуса ресивера, снабженного рассекателем с отверстиями и патрубком для подвода защитного газа, позволяет равномерно распределить защитный газ, что также повышает качество защиты сварного шва.
Выполнение длины корпуса, ограниченной изотермой более 350°, позволяет обеспечить качественную защиту сварного шва.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» следует из примера осуществления полезной модели.
На фигуре 1 изображен общий вид устройства.
На фигуре 2 изображено устройство в разрезе.
На фигуре 3 изображена съемная крышка.
Устройство для защиты сварного шва содержит корпус 1, ресивер 2, съемную боковую крышку 3. На корпусе 1 выполнены отверстия 4 и 5. Ресивер 2 снабжен патрубком 6 для подвода защитного газа и рассекателем 7 с отверстиями 8. Корпус 1 установлен с возможностью крепления на сварочной головке при помощи планки 9. В нижней части корпус 1 снабжен продольным щелевым пазом 10, расположенным вдоль сварного шва. Наконечник и сопло сварочной головки (не показаны) установлены в отверстиях 4 и 5 соответственно при помощи уплотнителей в виде силиконовых трубок (не показаны)
Устройство работает следующим образом. Располагают корпус 1 на свариваемом изделии таким образом, чтобы стык свариваемых изделий был расположен по центру щелевого паза 10, а кромки корпуса плотно прилегали к изделию. Располагают при помощи уплотнителей наконечник со сварочной проволокой в отверстии 4, а сопло сварочной головки располагают в отверстии 5. Закрепляют корпус при помощи планки 9 на сварочной головке. Съемная боковая крышка 3 при этом находится в снятом положении. Проверяют точность расположения наконечника и сопла сварочной головки относительно стыка свариваемых изделий, чтобы конец сварочной проволоки и лазерный луч сходились в одной точке. Затем устанавливают съемную боковую крышку 3, закрепляют ее, обеспечивая выборку зазора между корпусом и крышкой. Надевают шланг с защитным газом на патрубок 6. Автоматически производят сварку по заданной программе.