NO121987B - - Google Patents

Description

Sveisebrenner for elektrisk sveising.

Foreliggende oppfinnelse angår en brenner for elektrisk sveising med ikke-forbrukbar elektrode, særlig til bruk ved indre sveising av rør, rør til rørplater, vannkamre og liknende, fortrinnsvis i for-bindelse med varmevekslere, særlig slike som brukes i kjernereaktor-installasjoner.

Sveiseanordninger av den type som her skal beskrives er særlig egnet for anvendelse ved indre sveising av rør, særlig rør med liten boring, til rørplater og vannkamre. Slike sveiseanordninger har en ikke-avsmeltende elektrode montert på en stang som kan innsettes i det rør som skal sveises og roteres, slik at elektrodespissen be-veges over en sirkulær bane rundt rØraksen. Strøm til elektroden og en inert skjermgass, som skal hindre oksydasjon, tilføres gjennom stangen. Gjennom stangen kan det også være anordnet rør for tilførsel

av kjølemiddel til området nær elektroden.

I patenthaverens britiske patent nr. 934.495 er det vist en sveiseanordning av denne type. Den har vært i utstrakt anvendelse,

og det er blitt utført et stort antall utmerkete sveiser. Denne anordning må imidlertid behandles omhyggelig for å hindre ødeleggelse av den tynne keramiske hylse som omgir stangen, som stikker inn i hullet i rørplater eller vannkammeret, og som bærer sveiseelektroden ved eller nær den ytre ende.

Denne keramiske hylse må være svært tynn fordi stangen må om-fatte en elektrisk leder for å forbinde elektroden med strømkilden og eri passasje for tilførsel av en inert gass til sveiseområdet, og det kan også være anordnet tilførselsrør for kjølevann for å holde en passende kjøling på elektroden. Dimensjonen på stangen må også være så liten som mulig for at den skal kunne stikkes inn i tynne rør med diameter av størrelsesorden 9,5 mm. En så tynn, keramisk hylse er svært sprø og er tilbøyelig til å vri seg eller bøyes under fremstil-ling, og dette har begrenset lengden av hylsen og dermed den effektive lengde av sveiseanordningen. Det har derfor vare vært mulig å anvende innvendig sveising av rør ved relativt tynne rørplater eller vannkamre-Sveisebrenneren ifølge oppfinnelsen omfatter således en ikke-forbrukbar elektrode montert på en stang, som kan skyves inn i et rør en rørplate eller et vannkammer, som skal sveises og herunder roteres slik at spissen av elektroden beveger seg gjennom en sirkulær bane omkring aksen til sveiseskjøten, hvorunder stangen avstøttes i røret ved hjelp av avstandsorganer som omgir stangen over en del av dens lengde, for å plassere elektroden nøyaktig i forhold til skjøten som skal sveises,samt anordninger inne i stangen for tilførsel av sveisestrøm til elektroden, samt av nøytral eller inert skjermende gass til sveisesorien,karakterisert vedat stangen (14) omfatter en todelt hylse (20,22) hvis ene del (20) er av metall eller liknende, og hvis andre del (22) er av et keramisk materiale og danner hylsens ytre ende i sonen ved elektroden (16), og at hylsens eventuelle metalldel (20) er elektrisk isolert fra sveisestrømmen ved hjelp av isolasjonsinnretninger (50,60).

En slik anordning kan ha en mye lengre stang enn tidligere anordninger uten de vanskeligheter man møter ved anvendelse av lange og tynne keramiske hylser. Det er imidlertid ikke i og for seg nødvendig at den er lengre. Hvis den korte keramiske hylse er frem-stilt utskiftbar fra anordningens elektrodeende, kan en ødelagt keramisk hylse utskiftes på sveisestedet uten at det er nødvendig å

å gå til et verktøyrom for fiillstendig demontering av anordningen.

En sveiseanordning ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives

i form av et eksempel med henvisning til de vedlagte tegninger hvor:

Fig. 1 er et lengdesnitt gjennom anordningen og

Fig. 2 er et forstørret snitt tatt etter linjen 2-2 på

fig. 1.

Den på tegningen viste anordning 10 har en hoveddel 12 hvorfra det stikker ut en stang 14, som er dreibar i hoveddelen og bærer ved den ytre ende en sveiseelektrode 16.

Stangen 14 er sammensatt av et antall konsentriske rør og er dekket av en mantel 18 som passer nøyaktig inn i et hull i vannkammeret eller rørplaten slik at anordningen i sin helhet holdes fast under sveisingen og holdes koaksialt i hullet, og elektroden holdes på en konstant avstand fra sveisen under hele sveisesyklusen. Et metallrør 20 av f.eks. rustfritt stål er montert inne i og dreibart i forhold til mantelen 18 som ikke strekker seg over hele stangens lengde. Den ytre ende av røret 20 har en indre skrå flate slik at en ende på en keramisk hylse 22 som også har en avskåret ende , kan opptas inne i den ytre ende på røret 20 og danner en fortsettelse av røret 20.

Hoveddelen 12 omfatter en ytre sylinder 24 som omfatter et frontparti 24a og bakre parti 24b som kan skrues sammen. Frontpar-tiet 24a og mantelen 18 er også skrudd fast sammen. Inne i sylinderen 24 er det anordnet en roterbar og strømledénde kjerne 26.

Et snekkehjul 28 er festet til kjernen 26 ved hjelp av en mellom-liggende, gjenget og isolerende blokk 56, og' røret 20 er festet til den isolerende blokk ved hjelp av en stift 58. En isolerende pakning 60 er også anordnet for å isolere røret 20 fullstendig. En snekke 29 er i anlegg mot snekkehjulet 28 for å dreie kjernen 26 i forhold til sylinderen 24 og mantelen 18 under en sveiseoperasjon.

Elektroden 16 fastklemmes i en blokk 30 av godt ledende materiale ved hjelp av en støttetapp 48. Blokken 30 er festet inne i den ytre ende av et rør 32 av f.eks. kobber, hvilket rør 32 er anbragt inne i røret 20. Inne i røret 32 er det anbragt enda et rør 34 av f.eks. kobber, idet de to rør 32 og 34 sammen danner en kanal hvori-gjennom kjølevann kan mates fra innløpet 38 til blokken 30 for å kjøle denne og føres derpå til et utløp 40. Blokken er av begrenset lengde slik at elektroden kan holdes forholdsvis kald.

En ringformet kanal 41 er anordnet mellom den ytre flate på røret 32 og den indre flate på røret 20 samt hylsen 22 for tilfør-sel av argon eller en annen inert gass til området ved sveiseelektroden 16 på det sted hvor elektroden stikker ut gjennom et hull 62 i hylsen 22. Argon eller en annen inert gass tilføres til denne ringformede kanal gjennom radiale boringer 42 i kjernen 26 fra et innløp 44 hvortil det et knyttet en tilførselsledning 44a. Enden av den keramiske hylse 22 holdes lukket ved hjelp av en endekapsel 52 slik at den inerte gass strømmer gjennom hullet 62 i hylsen 22, som elektroden stikker ut gjennom. Elektroden 16 og endekapselen

52 er begge fastlåst ved hjelp av støttetappen 48, en pakning 53

og en mutter 54. Støttetappen brukes først og fremst til å klemme elektroden 16 fast i blokken 30 og dernest til å fastholde endekapselen 52 ved hjelp av mutteren 54.

Sveisestrøm tilføres elektroden via en kabel 43 i innløpet

44 og ledningen 44a for argon og festet til en fordeler 45 som presses mot kjernen 26 av en fjær 45a. Derfra går strømtilførselen gjennom kobberrøret 32 og blokken 30. For å isolere kobberrøret 32 fra mantelen 18 og røret 20 er den ytre flate av røret 32 om-hyllet av en tynn hylse 50 av isolerende materiale, slik som poly-tetra-fluorethylen over en del av dets lengde hvor det ellers kunne komme i kontakt med røret 20. Hylsen 50 er tilstrekkelig tynn til å tillate fri passasje for inert gass gjennom passasjen 41.

Den keramiske hylse 22 holdes på plass av endekapselen 52 og mutteren 54. Ved å fjerne mutteren 54 og endekapselen 52 kan sveiseelektroden 16 fjernes på en enkel måte, og deretter kan hylsen 22 fjernes, og utskiftes hvis den er skadet. Det er derfor ikke under noen omstendighet nødvendig å demontere resten av anordningen for å utskifte hylsen. Dette kan representere en betydelig tidsbespar-else, da en utskiftning kan utføres hurtig på stedet i steden for å returnere anordningen % xl et spesielt verktøyrom.

Kobberrøret 32 må selvsagt være godt festet til kjernen 26, f.eks. ved skruing og lodding som ved 64 for å sikre at røret 32 ikke trekkes bort fra kjernen når mutteren 54 trekkes til for å holde hylsen 22 på plass.

Det kan også sees at anordningen bare har en relativt kort hylsedel. Denne korte hylsedel kan fremstilles nøyaktig i slike til-felle hvor en keramisk hylse som strekker seg over hele stangens lengde, bare kan fremstilles med største vanskelighet og hvor den likevel ikke får den nøyaktige form. Da det anvendes en kort keramisk hylse, er det ikke så nøye hvor lang stangen 14 er, idet en relativt lang stang kan brukes uten å få problemet med en lang keramisk hylse, og derfor kan anordningen ifølge oppfinnelsen anvendes sammen med relativt tykke rørplater eller vannkamre.

Skjønt hylsen 20 er beskrevet å være av metall kan den også være av andre materialer som ikke har de samme ulemper som de keramiske hylser.

Claims (4)

1. Sveisebrenner omfattende en ikke-forbrukbar elektrode montert på en stang, som kan skyves inn i et rør, en rørplate eller et vannkammer, som skal sveises og herunder roteres, slik at spissen av elektroden beveger seg gjennom en sirkulær bane omkrinj aksen til sveise-skjøten, hvorunder stangen avstøttes i røret ved hjelp av avstandsorganer som omgir stangen over en del av dens lengde, for å plasere elektroden nøyaktig i forhold til skjøten som skal sveises, samt anordninger inne i stangen for tilførsel av sveisestrøm til eJåctroden samt av nøytral eller inert skjermende gass til sveisesonen, karakterisert ved at stangen (14) omfatter en todelt hylse (20,22), hvis ene del (20) er av metall eller liknende, og hvis andre del (22) er av et keramisk materiale og danner hylsens ytre ende i sonen ved elektroden (16), og at hylsens eventuelle metalldel (20) er elektrisk isolert fra sveise-strømmen ved hjelp av isolasjonsinnretninger (50,60).

2. Sveisebrenner som angitt i krav 1, KARAKTERISERT VED at den keramiske del (22) av stangen holdes på plass ved hjelp av holderanordninger (52), som er anordnet ved den ytre enden av stangen (14), slik at den keramiske del (22) kan fjernes og erstattes fra den ytre ende av stangen uten å fjerne metalldelen (20).

3. Sveisebrenner som angitt i krav 2, karakterisert ved at den keramiske del (22) av stangen holdes på plass ved hjelp av en endekapsel (52), som ved en skrue (48) er løsbart festet til den ytre enden av elektrodeholderen (30).

4. Sveisebrenner som angitt i ett eller flere av foregående krav, karakterisert ved at de tilstøtende ender av henholdsvis metaldelene (20) og den keramiske delen (22) av hylsen er tildannet med korresponderende avfasninger eller liknende, slik at de passer til hverandre.