CS246014B1 - Molten metal hardening influencing device especially during welding - Google Patents

Description

246014

Vynález sa týk® zariadenia pře ovplyvňo-vanie tuhnutia roztaveného kovu, prisp&so-bením známého zariadenia podmienkám e-lektrotiroskového zvárania, najma legova-ných ocelí.

Podmienky primárnej kryštalizácie zva-rového kúpela u procesu elektrotroskovéhozvárainia charakterizuje velký objem ko-vu v tekutom stave, jeho pomalé ochladzo-vanie, ktoré súvisí s velkým rozmerom kryš-talitov. Zvary sú charakterizované najmánižšími hodnotami mechanických a fyzikál-nych vlastností a štruktúrnou nehomoge-nitou zvarového kovu v zrovnaní so základ-ným materiálem. Na odstránenie .týchto ne-dostatkov sa výskům zameral na riešenieusměrňováním tuhnutia zvarového kovu, ato premiešovaním, pomocou ultrazvuku akojej aplikáciou magnetického póla.

Zo súčasného stavu techniky je známeriešenie s aplikáciou induktoru okolo od-tavnej elektrody, ktorým tečie prúd elektro-troskového procesu s cielom regulácie gra-dientův, miešaním kúpela, trosky a taveni-ny. Hlavným nedostatbom daného riešeniaje, že umiiestenie induktoru daným sposo-bom rozšiřuje zvarovú medzeru, čo je vrozpore s požiadavkami procesu.

Za účelom premiešavania zvarového kú-pela je tiež známe iriešenie, kde okrem od-tavnej elektrody, napájanej striedavým prú-dom sú po jej bokoch usporiadané, rovno-běžně s danou elektrodou ďalšie pomocnéelekródy, napájené jednosměrným prúdom.Výsledný účinok je premiešavanie zvarové-ho kúpela a tuhnúceho kovu, kde vířivé prú-dy nemajú rovnakú intenzitu v celom pirie-reze v dosledku čoho vzniká jú aj rožne pod-mienky v jednotlivých častiach tuhnúcehokovu a teda ovplyvňujú len určitú vrstvutohoto.

Je známe riešenie podlá DDR pat. čís.64 292, umiestením magnetov alebo elek-tromagnetov do chladiaclch príložiek. Ne-výhodou je, že toto usporiadanie nerieši u-spokojivo přivedeme magnetického póla dozvarového kúpela, ktoré by v interakci! sprúdom elektrotroskového procesu zvára-nia vytváralo pohyb trosky alebo· kúpela ataveniny.

Značný úspěch bol dosiahnutý apliková-ním magnetického póla kolmo na, rovinuzvaru podlá sovietskych autorov, použitímelektromagnetu tvoru U alebo tvaru uzavre-tého obdlžnika so štyrmi děvkami, navinu-tými z vnútornej strany konštrukcie a uspo-riadanými v blízkosti vodou chladeoého· kryš-talizátora so značnou medzerou rozstupu sdotykoím pomocou nástavcov.

Nevýhodou riešetniiai, podlá autorov sa u-kázalo, že uspokojivé výsledky boli doslah-nuté len při hodnotách sýtenia magnetické-ho· póla do 15 mT, nad touto hodnotou saprejavila nestabilita procesu, rozstrek tav-ného kúpela a prilepovanie sa elektrody kuzvarencom. Nevýhody vyplynuly z kon-štrukčného riešenia zariadenia. V procese plynulého odlievania a preta-vovania kovov sa osvědčila technológia o-vplyvňovania kryštalizácie tuhnúceho· kovudvojicou· magnetických polí podlá ČSSR AOčís. 170 919, zairiadením podlá ČSSR AOčíslo 171 943, pozostávajúceho z dvoich pó-lových nástavcov elpktromagnetu s dvoiji-cou cievok navinutých okolo daných pólo-vých· nástavcov, ktoré boli umiestené po bo-koch kryštalizátora, v tesnej blízkosti to-hoto, v tekutej oblasti ingotu. Přenesením zariadenia známého riešeniado oblasti elektrotroskového zvárania, a pri-sp&sobením tohoto pre podmienky zvára-nia podlá vynálezu sa všetky nedostatkysúčasne známého stavu techniky odstrániaa komštrukčné převedeme zariadenia umož-ňuje sýtenie podstatné vyššie, při značnénižšej spotřebě energie.

Podstatou vynálezu je, že pólové nástav-ce elektromagnetu, konstrukčně převedenév tvare E, sú umiestené tesne doliehajúcna chladiace príložky, pričom medzera vdeliacej rovině elektroimagnetu je vyplně-ná feromagnetickou vložkou za účelom u-zavretia magnetického toku v jadre elek-tromagnetu.

Pokrok riešenia podlá vynálezu a vyššíúčinok je v tom, že do zvarového kúpela súvnesené vibrácie, ktoré pQsobia aj na tuh-núci zvarový kov a podstatné ovplyvňujúkvalitu zvaru s tvorbou jemnozrnnej štruk-túry po· celom priereze zvaru. Parametrezískané z praxe, například u vrubovej hú-ževnatostl výkazu jú hodnoty až 137 J. cm-2,čo je o 35 % viac než hodnoty dosahova-né u klasických spQsobov zvárania.

Dalšími výhodami konštrukčného· preve-denia podlá vynálezu je, že týimto možnozvárať súčasti rozdielnej hrůbky alebo šíř-ky, nakolko medzeru v deliacej irovtne elek-tromagnetu v tomto případe vyplňuje fe-romagnetická vložka, ktorá vždy zabezpe-čuje uzavretie magnetického toku v jadreeiekitroimagnetu. Dalšímu výhodou je, že udlhých zvarov je možno danými převedenímzabezpečil posuv elektromagnetov, společ-né s chladiacimi príložkami, a to tým, že pó-lové nástavce sú konštrukčne riešené s do-týkám k daným príložkám, takže vytvára-jú kompaktný celok.

Na pripojenom výkrese je znázorněné za-riadenie v převedení podlá vynálezu, v ře-ze v náryse.

Zariadenle pozostáva z elektroimagnetu 3,pričom pólové nástavce 7, s cievkami B,konštrukčne převedené v tvare E umožňu-jú maximálnu komcentráciu siločiar do· zva-rového priestoru. Medizera v deliacej rovi-ně elektroimagnetu· 3 je vyplněná feromag-netickou vložkou 4, pre zabezpečeni© uzav-retia magnetického· toku v jadre elektromag-netu 3. Pólové nástavce 7 s navinutými ciev-kami 6, sú umiestené tesne doliehajúc niachladiace príložky 2, v blízkosti zváraciehopriestoru.

Claims (1)

1. 246014 Zariadenlm prispQsobeným pře elektrotros-kové zváranie bolí zvárané zvarence hrůb-ky 80 mm s výškou zvairu 180 mm a zvaro-vou medzetrou 35 mm. Elektromagnet pozo-stával z pólových nástavcov převedených vtvare E, umiestených po bokoch zvávanýchčastí, dotýkajúc sa chladiacich líšt, ako jeto znázorněné na výkrese, kde medzera vdeliacej rovině bota vyplněná feromagne-tickou vložkou ia chladiace príložky bolí u-sporiadané tak, že překrývali zvar. Elektroimagnet mal tieto parametre: šíř-ka pólových nástavcov 175 mm, výška 220milimetrov, vzduchová medzera 175 mm.Velkost magnetickej indukcie 0,22 T, pri bu-diacom prúde 18 A, so spotřebou 1,6 kW.Prúd elektrotroskového procesu bol 1 200 A,pri napatí 40 V. Vrubová húževnatosť zvarového kovu bo-la 137 J. cm-2, čo je o 35 % viiac než vyka-zujú parametre pri klasickom zváraní. PREDMET Zariadenle pre ovplyvňovamie tuhinuitiaroztaveného kovu, najma při zváraní, pozo-stávajúce z dvoch pólových nástavcov e-lektromtagnetu s navinutými cievkami oko-lo daných pólových nástavcov, vyznačujúcesa tým, že pólové nástavce (7) elektromag-netu (3), konštrukčne převedené v tvare VYNALEZU E, sú umiestené tesne doliehajúc na chla-diace príložky (2), pričom medzera v de-liacej rovině elektromagnetu (3) je vyplně-ná feromagnetickou vložkou (4), pre uzav-retie magnetického toku v jadre elektromag-netu (3). 1 list výkresov