FI78853C

FI78853C - Welding pin for underwater welding

Info

Publication number: FI78853C
Application number: FI881093A
Authority: FI
Inventors: Ensi Kyoesti Juhani Niinivaara
Original assignee: Ensi Kyoesti Juhani Niinivaara
Priority date: 1988-03-09
Filing date: 1988-03-09
Publication date: 1989-10-10
Also published as: WO1989008531A1; AU4189289A; FI78853B; FI881093A0

Description

1 788531 78853

Hitsauspuikko vedenalaista hitsausta vartenWelding rod for underwater welding

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen hitsaus-puikko vedenalaista hitsausta varten.The invention relates to a welding rod for underwater welding according to the preamble of claim 1.

Perinteisesti vedenalaisessa märkähitsauksessa käytettävä hitsauspuikko on joko pinnoitettu vettä läpäisemättömäksi tai sen päällyste on kyllästetty siten, että päällysteeseen ei vedessä pääse imeytymään vettä.The welding rod traditionally used in underwater wet welding is either coated to be impermeable to water or its coating is impregnated in such a way that water cannot be absorbed into the coating by water.

Tällaisilla hitsauspuikolla kyetään estämään hitsauspuikon kostuminen käyttökelvottomaksi mutta niillä ei voida eliminoida vedenalaisen hitsauksen ehkä merkittävintä ongelmaa: hitsin nopeaa jäähtymistä, jonka seurauksena hitsiin muodostuu kuonasulkeumia ja reunahaavoja ja hitsistä tulee hauras. Tämän johdosta esim. norjalainen luokituslaitos Det Norske Veritas on kieltänyt märkähitsausmenetelmien käytön off-shore laitoksilla, laivoissa yms..Such welding rods are able to prevent the welding rod from becoming unusable, but they cannot eliminate perhaps the most significant problem of underwater welding: rapid cooling of the weld, which results in slag inclusions and edge wounds in the weld and the weld becomes brittle. As a result, for example, the Norwegian classification society Det Norske Veritas has banned the use of wet welding methods in offshore plants, ships, etc.

Ennestään tunnetaan suomalaisesta patenttihakemuksesta no. 852877 märkähit-saukseen tarkoitettu hitsauksen lisäaine, jossa on kantaja-aineeseen sekoitettuna runsaasti orgaanisia aineita. Syöttämällä tällaista lisäinetta hitsauksen aikana hitsauskohteeseen saadaan hitsin päälle muodostumaan korkean länpökapasiteetin omaava kuonakerros, joka merkittävästi hidastaa hitsin jäähtymistä ja näin olennaisesti vähentää hitsin laatua heikentävien kuona-sulkeumien, reunahaavojen yms. muodostumista. Lisäaineen syöttö on kuitenkin oma työvaiheensa ja siten varsin hankalasti toteutettavissa käytännös-. . sä.It is already known from Finnish patent application no. 852877 Welding additive for wet welding with a high content of organic substances mixed with a support. By feeding such an additive to the welding target during welding, a layer of slag having a high tensile capacity is formed on the weld, which significantly slows down the cooling of the weld and thus substantially reduces the formation of slag inclusions, edge wounds, etc. However, the feeding of the additive is its own work step and thus quite difficult to implement in practice. . you.

Esillä olevan keksinnön ensisijaisena päämääränä on elimonoida ennestään tunnettuihin märkähitsausmenetelmiin liittyvät ongelmat ja saada aikaan uudenlainen hitsauspuikko vedenalaista hitsausta varten.It is a primary object of the present invention to eliminate the problems associated with previously known wet welding methods and to provide a novel welding rod for underwater welding.

Nämä päämäärät on saavutettu keksinnön mukaisella hitsauspuikolla, jolle ominaiset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.These objects are achieved by a welding rod according to the invention, the characteristic features of which are set out in the appended claims.

Keksintö perustuu siis siihen nerokkaaseen oivallukseen, että hitsauspuikko on varustettu lisäainekamniolla ja lisäaineen virtaustiehyellä, joka yhdistää lisäainekammion hitsauspuikon päähän, ja siihen että lisäainekammion seinämä on tehty ainakin osittain elastiseksi, jolloin syvyyden myötä kasvava veden hydraulisen paineen lisäainekarmioon synnyttämä paine synnyttää 2 78853 lisäaineen virtauksen tiehyen kautta hitsauspuikon päähän.The invention is thus based on the ingenious realization that the welding rod is provided with an additive chamber and an additive flow passage connecting the additive chamber to the end of the welding rod, and that the additive chamber wall is made at least partially elastic. to the end of the welding rod.

Keksinnön eduista voidaan mainita; että hitsauspuikon jäljellä oleva osa on jatkuvasti eritetty vedestä, jolloin kosteus ei pääse vaikuttamaan hitsaus-puikon toimintaan; että lisäaineen virtaamisen myötä hitsin päälle muodostuu suuren lämpökapasiteetin omaava kuona-ainekerros, joka estää hitsin liian nopean jäähtymisen, ja että hitsauspuikko on rakenteeltaan varsin yksinkertainen ja varmatoiminen, sillä ei tarvita minkäänlaisia apuneuvoja tai -välineitä lisäaineen syöttämiseksi.The advantages of the invention may be mentioned; that the remaining part of the welding rod is continuously excreted from the water, so that moisture cannot affect the operation of the welding rod; that the flow of additive over the weld forms a layer of slag with a high heat capacity, which prevents the weld from cooling too quickly, and that the welding rod is quite simple and reliable in construction, as no aids or means are required to feed the additive.

Keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkinomaisesti keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon avulla oheiseen piirustukseen viittaamalla, joka esittää osittain pituussuunnassa halkileikattua keksinnön mukaista hitsauspuikkoa vedenalaista hitsausta varten.The invention will now be described, by way of example, with reference to a preferred embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawing, which shows a welding rod according to the invention, partly cut in length, for underwater welding.

Kuten kuviosta ilmenee keksinnön mukaiseen hitsauspuikkoon kuuluu: - keskeinen, edullisesti metallinen, sydänelementti 1, jonka toinen, so. hitauskohteesta poispäin oleva, pää on tarkoitettu liitettäväksi yhteen virtalähteen navoista, - sydänelementtiä ympäröivä päällyste 2, jonka materiaaliksi voidaan valita jokin perinteisistä märkähitsaukseen hyvin soveltuvista materiaaleista, - ulkopuolinen pinnoiteainekerros 3, joka voi olla esim. ohut kumi- ja/tai muovipohj ainen ainekerros, joka cm muodostettu esim. ruiskuttamalla tai upottamalla ainakin päällysteen 2 päälle, ja - välineet 4,5 lisäaineen 7 syöttämiseksi sydänelementin 1 keskeistä kanavaa 12 pitkin hitsauspuikon päähän ja siitä edelleen valokaarialueelle.As can be seen from the figure, the welding rod according to the invention comprises: - a central, preferably metallic, core element 1, the second, i.e. the end away from the point of inertia is intended to be connected to one of the poles of the power supply, cm formed, for example, by spraying or immersing at least on the coating 2, and - means 4.5 for feeding the additive 7 along the central channel 12 of the core element 1 to the end of the welding rod and from there on to the arc region.

Kuten edellä jo todettiin on lisäaine edullisesti runsaasti orgaanisia, so. kasvi- ja/tai eläinpohjäisiä, yhdisteitä sisältävää nestemäiseen kantaja-aineeseen esim. pronssi- tai soijaöljyyn, sekoitettua massaa, joka on siinä määrin juoksevaa, että lisäaineen jatkuva virtaus hitsauskohteeseen on mahdollista. Lisäaineen vaikutuksen tehostamiseksi siihen voidaan sekoittaa lisäksi hatrsia.As already stated above, the additive is preferably rich in organic, i. a pulp mixed with a liquid carrier containing vegetable and / or animal-based compounds, e.g. bronze or soybean oil, which is fluid to such an extent that a continuous flow of the additive to the welding target is possible. In addition, hats can be added to enhance the effect of the additive.

Kuvion mukaisessa keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaisessa hitsaus-puikossa välineisiin lisäaineen 7 syöttämiseksi kuuluu kaksikuorinen, elastinen onteloväline 4,5, joka rajaa hitsauspuikon sydänelementin 1 ja elastisen ontelovälineen sisemmän, elastisen kuoriosan 4 väliin molemnista 3 78853 päistään suljetun, hitsauspuikon pituussuunnassa pitkänomaisen rengastilan 14, joka toimii lisäaineen 7 säiliönä, josta jatkossa käytetään nimitystä lisäainekammio, ja joka ulkopuolisen painekuormituksen kasvaessa painuu kasaan.In the welding rod according to the preferred embodiment of the invention, the means for feeding the additive 7 comprise a double-shell, elastic cavity means 4.5 delimiting between the core element 1 and the inner, elastic shell part 4 of the as a container of the additive 7, hereinafter referred to as the additive chamber, and which collapses as the external pressure load increases.

Keksinnön edullisen sävellutusmuodon mukaisesti kaksikuorisen, elstisen ontelovälineen kumpikin kuoriosa 4 ja 5 on valmistettu elastisesta materiaalista edullisesti kumi- ja/tai muovikalvosta, jotka on vulkanoitu kiinni sekä toisiinsa että keskeiseen sydänelementtiin 1 siten että sisemmän kuoriosan 4 ja ulcnman kuoriosan 5 väliin muodostuu toinen molemmista päistään suljettu pitkänomainen rengastila 45, joka tässä keksinnön edullisen sovel-lutusmuodon mukaisessa hitsauspuikossa en täytetty kaasulla edullisimmin ilmanpainetta suurempaan paineeseen, jolloin toisessa rengaistilassa 45 vaikuttavan kaasunpaineen ja ympäröivän veden hydraulisen paineen vaikutuksesta lisäaineeseen kohdistuu jatkuvasti ynpäröivän veden hydraulista painetta suurempi paine, mikä synnyttää lisäainevirtauksen hitsauspuikossa.According to a preferred embodiment of the invention, each shell part 4 and 5 of the double-shell, elastic cavity means is made of an elastic material, preferably rubber and / or plastic, vulcanized both to each other and to the central core element 1 so that the inner shell an elongate annular space 45 which, in this welding rod according to a preferred embodiment of the invention, is not filled with gas most preferably to a pressure higher than atmospheric pressure, whereby the gas pressure in the second annular space 45 and the hydraulic pressure of the surrounding water

Lisäaineen 7 virtauksen mahdollistamiseksi lisäainekarrmiosta 14 sydän-elementissä olevaan keskeiseen virtauskanavaan 12 on sydänelementin lisä-ainekammion 14 kohdalla oleva osa varustettu useilla radiaalisilla porauksilla 11, jotka yhdistävät keskeisen virtauskanavan 12 lisäainekantnioon 14 ja mahdollistavat jatkuvan väliaineen 7 virtauksen.To allow the additive 7 to flow from the additive chamber 14 to the central flow passage 12 in the core element, the portion of the core element at the additive chamber 14 is provided with a plurality of radial bores 11 connecting the central flow passage 12 to the additive carrier 14.

Kuten kuviosta edelleen ilmenee on keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaisessa hitsauspuikossa sydänelementin 1 keskeinen virtauskanava täytetty kokonaisuudessaan lisäaineella 7 ja lisäaineen ulosvirtausaukko on suljettu. Tämän ulosvirtausaukon sulkeminen voidaan toteuttaa esim. ulottamalla hitsauspuikon päällysteainekerros myös hitsauspuikon pään ympärille vaihtoehtoisesti voidaan käyttää myös muita materiaaleja edullisesti hitsauspuikon päätä peittävää hatrsikerrosta 6 kuten kuviossa.As can be seen further from the figure, in the welding rod according to the preferred embodiment of the invention, the central flow channel of the core element 1 is completely filled with the additive 7 and the outflow opening of the additive is closed. Closing of this outflow opening can be realized e.g. by extending the coating layer of the welding rod also around the end of the welding rod. Alternatively, other materials can also be used, preferably the adhesive layer 6 covering the end of the welding rod as in the figure.

Keksintöä on kuvattu edellä vain sen erään edullisen sovellutusmuodon avulla siten lukuista muunnelmat ja yhdistelmät ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Keskeinen virtauskanava voi olla rengas-kanava, joka ympäröi sydänelementtiä, päällystettä tai molempia. Edelleen keskeisen virtauskanavan voi korvata useat sydänelementtiin symmetrisesti sovitetut virtauskanavat varsinkin kun sydänelementin vahvuus on suuri.The invention has been described above by means of only one preferred embodiment thereof, so that numerous variations and combinations are possible within the scope of the appended claims. The central flow channel may be a ring channel surrounding the core element, the coating, or both. Furthermore, the central flow channel can be replaced by several flow channels symmetrically arranged in the core element, especially when the strength of the core element is high.

Claims

A welding rod for underwater welding, comprising: - a central, preferably metallic, core element (1), the second, i.e. the end away from the inertia target is for connection to one of the poles of the power supply, and wherein at least one substantially longitudinal flow channel (12) extending to the free end of the welding rod for supplying the additive (7) therethrough to the arc region; - a coating (2) surrounding the core element (1); and - an outer coating layer (3), preferably a rubber- and / or plastic-based material layer, at least surrounding the coating (2), characterized in that an additive chamber (4,5) is formed in the welding rod, from which the additive is released at the free end of the welding rod, and from there on to the arc area.

Welding rod according to Claim 1, characterized in that the host can 1 consists of a cavity means (4.5) which is at least partially elastic under the hydraulic pressure of the surrounding water and delimits a longitudinal additive space (14) between itself and the core element (1).

Welding rod according to Claims 1 and 2, characterized in that the cavity means (4,5) is double-shelled, closed at both ends, that each shell part (4 and 5) of the cavity means is made of an elastic material which is attached both to each other and to the central core element (1). ) so that a second closed elongate annular space (45) is formed between the inner shell portion (4) and the outer shell portion (5), which is filled with gas to a pressure higher than atmospheric pressure, the combined ring pressure (45) acting on the additive (7) is constantly subjected to a pressure higher than the hydraulic pressure of the water.

Welding rod according to one or more of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the part of the core element (1) at the additive space (14) is provided with, preferably radially, bores (11) connecting each flow channel (12). space (14).

4 78853

Welding rod according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the outflow opening of the flow channel (12) is closed and each of the flow channels (12) of the additive (7) is filled with additive before the welding rod is put into operation.