CS214492B1 - Sposob hromadného navárania explóziou čelných ploch kovových tyčí - Google Patents

Description

214 492 1

Vynález sa týká sposobu hromadného navárania explóziou čelných plSch kovových tyčímateriální rozdielneho chemického zloženia. v

Vytvořit návary požadovaných fyzikálno-chemlckých a mechanickýoh vlastností, oteru-vzdornost, korózievzdornost, elektrická vodivost a pod., v doterajšej praxi klasiokýmitavnými technologiemi navárania je v niektorýoh konkrétných prípadoch kombinácie materiá- f lov obtiažne alebo nemožné. Táto skutečnost vyplývá zo známých negativných javov vyskytu-júcich sa pri tavnom zváraní kombinovaných materiálov a ich zliatin. Jedná sa o vzniklejacej Struktury, vznik nežiadácej zliatiny v ddsledku natavenia základného a navářenéhomateriálu, nepriaznivého tepelného ovplyvnenia základného materiálu, vznik necelistvostía pod. V případe, že je možné vyhotovit požadovaný návár klasickými technologiemi tavnéhonavárania, mSže byt proces navárania technicky a časové náročný, pričom navařená vrstvumateriálu je v niektorých prípadoch žiadáce mechanicky opracovat alebo tepelne spracovat.Mnohé z uvedených problémov vznikájúcich pri klasickom tavnom naváraní je možné vyláčitpoužitím technologie navárania konkrétných kovov a ich zliatin explóziou. Fri realizáciitejto technologie sa využívá energie trhavin k urýchleniu navárajúceho materiálu /obvykleplechu/ na požadované kinematické parametre, pri ktorých ddjde po zráze so základným ma-teriál om k vytvoreniu zvarového spoja alebo návaru. Uvedenou technológiou je možné vyhoto-vit zvarové spoje a návarý s velmi rozdielnymi fyzikálno-chemickými a mechanickými vlast-nostem!, ako sú napr. ocel* a hliníkom, ocel* s titanom, ocel* so striebrom a pod. Fri opti-malizovaných parametroch a vhodných ostatných podmienkach zvárania a navárania nedochádzav oblasti rozhrania k nataveniu ani premie*Saniu spájených materiálov. Navařená vrstva jehomogénna, rovnakej hrábky. Pevnost spoja je vySSia ako je nižšia pevnost základného ma-teriálu zo spojovanéj dvojice. Fri aplikácii tejto technologie na naváranie čelných pldchkovových týčí razných profilov a najma tyčí váčších dlžok jez manipulačnéhó a ekonomické-ho híadiska nevýhodné použit obvyklé usporiadanie spojovaných materiálov a návary vyhoto-vovat jednotlivé. V takorato případe dochádza k velkému odpadu navárajáceho kovového mate-riálu, pričom spotřeba trhaviny je relativné vysoká a produktivita navárania nízká.

Uvedené nedostatky odstraňuje spdsob hromadného navárania explóziou čelných plochkovových tyčí materiální! rozdielného ohemického zloženia podlá vynálezu, ktorého podstataspočívá v tom, že čelá navářených kovových tyčí Íuboboínóho profilu, vzniklé rezom kolmýmalebo šikmým voči ich pozdížnej osi, sa usporiadajá do jednejt^lebo dvoch vertikálnychrovin, navzájom zvierajácich uhol do 30 ®, keď najmenšie medzery medzi jednotlivými navá-řenými tyčami sá rovné minimálně 1/4 hrábky navárajáceho kovu - urýchlovaného plechu vlo-ženého medzi vertikálně roviny čiel, ktorý je takých rozmerov, že pokryje sáčasne věetkyčelá tyčí a ktorý utěsňuje z jednej alebo obidvoch stráň plochá nálož trhaviny umiestnenásymetricky uprostřed vertikálnych rovin čiel jednotlivých navářených tyčí, pričom trhavi-nová nálož sa inicuje, najlepšie pri jej okraji, a jej detonácia urýchíuje havárajáci kovsmerom k naváraným plochám jednotlivých tyčí a spísobuje privarenie navárajáceho materiáluna všetky čelné plochy. Fresahujáca část navárajáceho kovu sa v procese navárania explóziouodstřihne tak po obvode sáhmného obrysu čelných pldch tyčí, ako aj v medzerách medzijednotlivými tyčami. 2 214 492

Pokrok sposobu hromadného navárania explóziou podía vynálezu Je predovšetkým v tom,že sa ním zvyšuje produktivita navárania, že aa dosahuje úspora navarovanáho materiálu,ako aj úspora technologie, ďalšie zlepsovanie navrhnutého spSsobu navárania explóziou spo-čívá v tom, že sú súčasne navárané celá dvoch komplexov tyčí symetricky umiestnenýchvzhřadom k trhavinovej náloži oboj stranně utesnenej navárajúcimi plechami. Symetrický spo-sob navárania má okrem dvojnásobného zvýšenia produktivity navárania dalsiu výhodu v tom,že rovnaké množstvo trhaviny tu stačí k urýchleniu a navareniu dvojnásobnej plochy, Vzhía-dom k vyššiemu využitiu energie trhaviny pri obojstrannom utěsnění nálože m3že byt v nie-ktorých prípadoch potřebné množstvo trhaviny raenšie ako pre asymetrický případ naváraniaz jednej strany.

Na připojených výkresoch na obr. 1 je znázorněné usporiadanie kovových navářenýchtyčí X s čelami 2, navárajúceho kovu 2 » trhavinovej nálože 4 pri jednostrannom usporiada-ní. Na obr. 2 je znázorněné usporiadanie pri symetrickom obojstrannom spíjsobe navárania.

Na obr. 3 je znázorněné usporiadanie pri symetrickom spSsobe navárania v bokoryse a podo-ryse. Pri spSsobe hromadného navárania podře vynálezu sú vo východzom usporiadaní kovovétyče 1 uložené v horizontélnej polohe v jednom radě alebo viacerých radách nad sebou tak,že ich čelné návarové plochy 2 vyttárajú vertikálnu rovinu. Tieto návarové plochy 2 možubyt vyttorené buď kolmým alebo šikmým rezom voči podížnej osi tyče 1. čelné plochy 2 mo-žu mat ťubovoíný tvar /kruhový, elipsovitý, štvorcový, obdížnikový apod./. Najmenšie med-zery medzi jednotlivými materiálmi ležiacimi v tej sitej rovině sa majú rovnat minimálnějednej štvrtine hrůbky vrstvy navárajúceho kovu 3. Tieto medzery sú potřebné k tomu, abysa urýchlený navárajúci kov 2 odstrihol po celom obvode čela 2 každej z navářených tyčíi a aby sa exploziou vyhotovil návar homogénny, bez necelistvostí po celej návar. ploché. V určitej vzdialenosti, závislej na druhu a hrúbke trhavinovej vi-stvy 4 od rovinynávarových ploch 2, tyčí χ je situovaný nayárajúci kov Jeho plošný rozměr zodpovedá súhranému obrysu plochy čiel 2, tyčí X zvačšený po obvode o hrůbku trhavinovej vrstvy nálo-že 4, ktorá je k plátujúcemu plechu 3 přiložená. Nálož £ je iniciovaná vhodným sp^sobomna vhodnom mieste, spravidla pri jej okraji. Detonácia trhavinovej nálože má za následokurýchlenie navárajúceho kovu 3 smerom k návarovým plochám 2 jednotlivých tyčí χ a privare-nie navárajúceho materiálu na všetky čelné plochy 2, Presahujúca část navárajúceho kovusa v procese navárania explóziou odstřihne tak, po obvode súhrnného obrysu čelných ploch 2tyčí χ, ako aj v medzerách medzi jednotlivými tyčami χ.

Aby sa žiadna tyč mikroskopicky neposunula v priebehu vlastného navárania, musí býtjej dťžka taká, že čas přechodu napatovej vlny od naváranej čelnej plochy tyče na jejopačný koniec a spát je vačší ako čas přechodu linie zvárania /zrázu/cez čelnú /návarovú/plochu tejto tyče. Příklady navárania! 1. Tyče konštrukčnej uhlíkovej ocele rozmerov 100 χ 100 χ 1 260 mm majú byt vždy na jed-nej čelnej straně navařené explóziou špeciálnou oteruvzdornou oceťou hrůbky 10 mm. Vzhía-dom k potrebnej vrstvě trhaviny 90 mm /a šířky dřeveného rámika na nálož 15 mm / musí bytformát navárajúceho plechu pre jednotlivé naváranie 310 χ 310 mm, nálož bude mat hmot- 214 492 3 nosí 8,47 kg. Při syraetrickom ueporiadaní dvoch komplexov tyčí, každý zo 4 vrstiev pe 10tyčiach s medzerami v obidvoch smeroch po 20 um /celkom 80 tyčí na jednu naváraciu nálož/majú obidva navárajúce plechy plošné rozměry 1400 χ 670 mm, nálož trhaviny má hmotnost 94,7 kg. Pri přepočte na 1 tyč je spotřeba trhaviny 14,0 % a navárajúoeho plechu 24,4 %spotřeby pri naváření jednotlivej tyče. Sas preohodu linie zvaru oez jednotlivé čelo tyčeje /pri detonačnej rýohlosti trhaviny 3 200 m.s“·1·/ cca 3l/us, čas přechodu napatovej vlnytýčou na opačný koniec a spát 430 ^s. Plátovací proces teda nebude pohybom tyčí narušený. 2. Měděné tyče kruhového prierezu rozmerov 0 50 χ 880 mm majú byt na jednej čelnejploché navařené explóziou kontaktnou zliatinou striebra hrůbky 6 mm, Pri naváraní jedno-tlivej tyče /pri hrůbke vrstvy trhaviny 45 mm/ musí byt formát navárajúoeho plechu 150 x 150 mm, nálož /v rámiku šířky 8 mm/ má hmotnost 0,97 kg. Pri ueporiadaní 100 tyčí do 5 vrstiev po 20 tyčiach tak, že tyče nasledujúcej vrstvy ležia nad medzerarai vrstvy predchádzajúcej /šestorečné usporiadanie/ a medzery v smere osí tyčí sú 4 mm,, je plošný rozměr navárajúceho plechu 340 x 1230 mm, hmotnost nálože 21,2 kg. Pri přepočte na jednu tyč je spotřeba trhaviny 21,9 %, spotřeba navárajúceho plechu 18,6 %. Navárací proces nie je ovplyvnený pohybom tyčí, pretože čas přechodu linie zvaru cez každé z čiel je 26^Us*1 * /pri detonačnej rýchlosti trhaviny 1950 m.e“'L/, zatiaí čo čas přechodu napatovej vlny jecca J75 ftis, 3. Tyče z konstrukčněj uhlíkovej ocele rozmerov 90 χ l60 x 520 mm majú byt na čelnejploché navařené vrstvou 8 mm hrůbky hliníka za účelora ďalšieho privárania hliníkových vo-dičov. Pri hrúbke vrstvy trhaviny 60 mm a šírke rámika 15 mm je rozměr hliníkového plechupro naváranie jednotlivej čelnej plochy 240 x 310 mm, nálož trhaviny má hmotnost 4,23 kg.Pri symetrickom ueporiadaní po 8 tyčiach z každéj strany nálože /v jednej vrstvě/ s medze-rami po 10 mm majú obidva navárajúce plechy plošné rozměry 310 χ 940 mm, hmotnost trhavi-novej nálože je 18,4 kg, čo pri přepočte na jednu tyč je 27,1 % v porovnaní s navářenímjedinej tyče. Rovnako spotřeba hliníkového plechu je len 24,5 %. Proces navárania expló-ziou nemSže byt ovplyvnený pohybom tyčí, nakfcíko čas přechodu linie zvaru cez čelo tyče/pri detonačnej rýchlosti trhaviny 2300 m.s”"A /je 39 jUs, zatial čo čas přechodu napato-vej vlny navářenou týčou je cca 178 fixe. 4. Tyče kruhového prierezu rozmerov 0 85 x 710 mm z konštrukčnej uhlíkovej ocelenavárané explóziou 2 mm vrstvou titanu na čelnej ploché, za účelem zaistenia korózie-vzdornosti. Pri hrúbke vrstvy trhaviny 20 mm musí mat navárajúci plech, ktorého pravoúhléohnuté okraje v šírke 20 mm ohraničujú trhavinovú nálož, východzí plošný rozměr 155 x 165mm pre jednu naváranú tyč, hmotnost příslušnéj nálože je 0,38 kg. Pri symetrickom ueporia-daní dvoch komplexov tyčí, každý z jednej vrstvy pozostávajúcej z 8 tyčí a jednej zo 7 ty-čí /celkom 30 tyčí/, usporiadaných v šestorečnej konfigurácii s najmenšími medzerami 1 mm,majú obidva navárajúce plechy plošný rozměr 210 x 740 mm. Vzhladom k zvýšeniu účinnostioboj stranně utěsněnoj trhavinovej nálože pri symetrickom ueporiadaní stačí vrstva trhavi-ny 15 mm, celková nálož pre 30 tyčí má teda hmotnost 2,46 kg. Pri přepočte na 1 tyč jespotřeba trhaviny 21,9 % a spotřeba navárajúceho plechu 38,1 % v porovnaní s naváranímjednotlivých tyčí. Navárací proces nebude ovplyvnený pohybom tyčí, pretože čas přechodu

Claims (1)

1. 4 214 492 linie zvaru cez jedno čelo je 40 ^-us /pri detonačnej rychlosti 2 100 m.s”·'·/, zatial čocelková doba přechodu napatovej vlny v naváranej tyči je 240 ^is. P R.B D Μ E T V Y H Á L E Z U Spoeob hromadného navárania éxplóziou čelných ploch kovových tyčí raateriálmi roz-dielneho chemického zloženia vyznačujúci sa tým, že celá navářených kovových tyčí l‘ubo-voťného profilu, vzniklé rezom kolmým alebo šikmým voči ich pozdížnej osi, sa usporiada-jú do jednej a/alebo dvoch vertikálnych rovin, zvierajúcich spolu uhol do 30 °, keď naj-menšie medzery medzi jednotlivými navářenými tyčami sú rovné minimálně 1/4 hrůbky navára-júceho kovu, urychlovaného plechu vloženého medzi vertikálně roviny čiel, ktorý je takýchrozmerov, že pokryje súčasne všetky čelá tyčí a ktorý utěsňuje z jednej a/alebo z obidvochstráň plochú nálož trhaviny umiestnenú symetricky uprostřed vertikálnych rovin čiel jed-notlivých navářených tyčí, pričom trhavinová nálož sa iniciuje, najlepšie pri jej okraji,pričom presahujúca část navárajúceho kovu sa v procese navárania exploziou odstřihne poobvode súhrnného obrysu čelných pl3ch tyčí, ako aj v medzerách medzi jednotlivými tycami. 2 výkresy