RU153053U1

RU153053U1 - METAL WELDING DEVICE

Info

Publication number: RU153053U1
Application number: RU2015107626/02U
Authority: RU
Inventors: Константин Константинович Ким; Андрей Александрович Степанов; Владимир Александрович Федотов
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2015-06-27

Abstract

Устройство для сварки металлов, содержащее корпус, в котором расположен метательный заряд, систему инициирования детонации, жестко соединенную с корпусом, и опорные элементы, жестко прикрепленные к торцу корпуса, выполненные в виде Г-образных упоров для фиксации свариваемых деталей, при этом корпус выполнен в виде полого металлического ствола с внутренним выступом и с газоотводными и воздухоотводными отверстиями в боковой поверхности, а метательный заряд, представляющий собой взрывчатое вещество, расположен в патроне, причем в корпусе перед патроном установлен поршень со штоком, на котором размещена возвратная пружина, а система инициирования детонации расположена на наружной стороне торца корпуса, отличающееся тем, что в боковой поверхности корпуса выполнены радиальные отверстия, внутри которых расположены дополнительные метательные заряды, электрически соединенные с системой инициирования детонации..A device for welding metals, comprising a housing in which a propellant charge is located, a detonation initiation system rigidly connected to the housing, and support elements rigidly attached to the housing end, made in the form of L-shaped stops for fixing the parts to be welded, while the housing is made in in the form of a hollow metal barrel with an internal protrusion and with gas and air vents in the side surface, and a propellant charge, which is an explosive, is located in the cartridge, and in the case in front of the cartridge there is a piston with a rod on which a return spring is placed, and the detonation initiation system is located on the outer side of the housing end, characterized in that radial holes are made in the side surface of the housing, inside which additional propellant charges are electrically connected to the detonation initiation system. .

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к устройствам для сварки металлов взрывом.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to devices for welding metals by explosion.

Известно устройство для сварки металлов, состоящее из ударника из легкого высокопластичного металла в виде стакана, в оболочку ударника запрессована внутренняя металлическая оболочка и стальной отражатель (RU №2349419, B23K 20/08, 20.03.2009). Внутренняя оболочка заполнена прессуемым порошком, крышка ударника запрессована, составной ударник размещен в канале ствола порохового метательного устройства. В стальной цилиндрической пресс-форме запрессованы металлический пуансон и экран. При разгоне составного ударника пороховым зарядом до скорости 400-550 м/с и удара его в металлический экран осуществляется ударно-волновая сварка керамического порошка с металлическим экраном.A device for welding metals is known, consisting of a striker made of light high-ductility metal in the form of a cup, an inner metal shell and a steel reflector are pressed into the striker shell (RU No. 2349419, B23K 20/08, 20.03.2009). The inner shell is filled with extrudable powder, the hammer cover is pressed in, the composite hammer is located in the barrel channel of the powder propellant device. A metal punch and screen are pressed into a steel cylindrical mold. When a composite projectile is accelerated by a powder charge to a speed of 400-550 m / s and hit in a metal screen, shock-wave welding of ceramic powder with a metal screen is carried out.

Данное устройство характеризуется низким качеством сварки из-за невозможности получения необходимой скорости ударника при фиксированных габаритах устройства.This device is characterized by low quality welding due to the inability to obtain the necessary speed of the hammer with a fixed size of the device.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для сварки металлов (RU №87948, B23K 20/08, 27.10.09), выбранное в качестве прототипа, содержащее корпус, в котором расположен метательный заряд, систему инициирования детонации, жестко соединенную с корпусом, и опорные элементы, жестко прикрепленные к торцу корпуса, выполненные в виде Г-образных упоров для фиксации свариваемых деталей, корпус выполнен в виде полого металлического ствола с внутренним выступом и с двумя газоотводными и воздухоотводными отверстиями в боковой поверхности, метательный заряд, представляющий собой взрывчатое вещество, расположен в патроне, в корпусе перед патроном установлен поршень со штоком, на штоке размещена возвратная пружина, упирающаяся во внутренний выступ в корпусе, система инициирования детонации расположена на наружной стороне торца корпуса с возможностью вращения относительно плоскости, перпендикулярной торцу корпуса, и состоит из направляющей скобы и насаженного на направляющую скобу ударника с бойком, причем конец ударника снабжен ударной пружиной, жестко соединенной с направляющей скобой, свободный конец которой снабжен фиксатором рабочего положения.The closest in technical essence to the claimed device is a device for welding metals (RU No. 87948, B23K 20/08, 10.27.09), selected as a prototype, containing a housing in which a propellant charge is located, a detonation initiation system, rigidly connected to the housing , and supporting elements, rigidly attached to the end of the body, made in the form of L-shaped stops for fixing the parts to be welded, the body is made in the form of a hollow metal barrel with an internal protrusion and with two gas and air vents on the side surface, a propellant charge, which is an explosive substance, is located in the cartridge, a piston with a rod is installed in front of the cartridge, a return spring is placed on the rod, abutting against the inner protrusion in the housing, the knock initiation system is rotatably located on the outside of the housing end relative to the plane perpendicular to the end face of the housing, and consists of a guide bracket and a striker with a striker mounted on the guide bracket, the end of the striker having a shock spring, w JCOMM connected to the guide bracket, the free end of which is fixed to the working position.

Недостатком устройства является то, что его работа недостаточно эффективна, т.к. не может обеспечить высокое качество сварки из-за невозможности получения необходимой скорости поршня со штоком при фиксированных габаритах устройства.The disadvantage of this device is that its operation is not effective enough, because cannot provide high quality welding due to the inability to obtain the necessary speed of the piston with the rod with a fixed size of the device.

В связи с этим перед авторами стояла задача повышения качества сварки за счет использования секционного метода разгона.In this regard, the authors were faced with the task of improving the quality of welding by using the sectional acceleration method.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для сварки металлов, содержащим корпус, в котором расположен метательный заряд, систему инициирования детонации, жестко соединенную с корпусом, и опорные элементы, жестко прикрепленные к торцу корпуса, выполненные в виде Г-образных упоров для фиксации свариваемых деталей, корпус выполнен в виде полого металлического ствола с внутренним выступом и с газоотводными и воздухоотводными отверстиями в боковой поверхности, метательный заряд, представляющий собой взрывчатое вещество, расположен в патроне, в корпусе перед патроном установлен поршень со штоком, на котором размещена возвратная пружина, система инициирования детонации расположена на наружной стороне торца корпуса, а в боковой поверхности металлического ствола выполнены сквозные отверстия, внутри которых расположены дополнительные метательные заряды, электрически соединенные с системой инициирования детонации.The technical result is achieved in that in a device for welding metals, comprising a housing in which a propellant charge is located, a detonation initiation system rigidly connected to the housing and supporting elements rigidly attached to the housing end, made in the form of L-shaped stops for fixing the welded parts, the body is made in the form of a hollow metal barrel with an internal protrusion and with gas and air vents in the side surface, a propellant charge, which is an explosive, laid in the cartridge, in the case in front of the cartridge there is a piston with a rod on which a return spring is placed, the detonation initiation system is located on the outside of the housing end, and through holes are made in the lateral surface of the metal barrel, inside which are additional propellant charges electrically connected to the system initiation of detonation.

Предложенное устройство для сварки металлов показано на чертеже.The proposed device for welding metals is shown in the drawing.

Устройство для сварки металлов содержит корпус 1, в котором расположен метательный заряд 2, систему инициирования детонации 3, например искровая или накальная, жестко соединенную с корпусом 1, и опорные элементы 4, жестко прикрепленные к торцу корпуса 1, выполненные в виде Г-образных упоров для фиксации свариваемых деталей. Корпус 1 выполнен в виде полого металлического ствола с внутренним выступом 5, с газоотводными 6 и воздухоотводными 7 отверстиями в боковой поверхности. Метательный заряд 2, представляющий собой взрывчатое вещество, например, тротил, гексоген или аммонит 6ЖВ, расположен в патроне 8. В корпусе 1 перед патроном 8 установлен поршень 9 со штоком 10, на котором размещена возвратная пружина 11. Система инициирования детонации 3 расположена на наружной стороне торца корпуса 1. А в боковой поверхности корпуса 1 выполнены сквозные отверстия 12, внутри которых расположены дополнительные метательные заряды 13, например, тротил, гексоген или аммонит 6ЖВ, электрически соединенные с системой инициирования детонации 3.A metal welding device comprises a housing 1 in which a propelling charge 2 is located, a detonation initiation system 3, for example, a spark or filament, rigidly connected to the housing 1, and supporting elements 4, rigidly attached to the end of the housing 1, made in the form of L-shaped stops for fixing the parts to be welded. The housing 1 is made in the form of a hollow metal barrel with an internal protrusion 5, with gas outlet 6 and air outlet 7 holes in the side surface. The propellant charge 2, which is an explosive, for example, trotyl, hexogen or ammonite 6ZHV, is located in the cartridge 8. In the housing 1 in front of the cartridge 8 there is a piston 9 with a rod 10 on which the return spring 11 is placed. The detonation initiation system 3 is located on the outside the end face of the housing 1. And in the lateral surface of the housing 1 there are through holes 12, inside which there are additional propelling charges 13, for example, TNT, RDX or ammonite 6ZHV, electrically connected to the detonation initiation system Publications 3.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство для сварки металлов с помощью Г-образных опорных элементов 4 крепится к свариваемым деталям. Система инициирования детонации 3 устанавливается в положение для замены патрона 8 и дополнительных метательных зарядов 13. Вставляются патрон 8 и дополнительные метательные заряды 13 в радиальные отверстия 12, и система инициирования детонации 3 устанавливается в рабочее положение. Система инициирования детонации 3 посылает электрический импульс на патрон 8. От импульса взрывчатое вещество в патроне 8 детонирует, и в области перед поршнем 9 образуется избыточное количество раскаленных паров и газов. Под действием давления со стороны газов поршень 9 со штоком 10 начинают движение вдоль корпуса 1 и, в какой-то момент, проходят радиальные отверстия 12. Система инициирования детонации 3 посылает электрический импульс на дополнительные метательные заряды 13. От импульса взрывчатое вещество в дополнительных метательных зарядах 13 детонирует, и в области перед поршнем 9 снова образуется избыточное количество раскаленных паров и газов. Под действием давления со стороны газов поршень 9 со штоком 10 продолжают ускоряться вдоль корпуса 1 и, в какой-то момент, проходят газоотводное отверстие 6. Часть пороховых газов устремляется в газоотводные отверстия 6, а излишки воздуха уходят из установки через воздухотводные отверстия 7, шток 10 с силой ударяет по свариваемым деталям, вследствие чего детали свариваются. Увеличение кинетической энергии поршня 9 и штока 10 приводит к увеличению глубины внедрения и сил сцепления кристаллических решеток свариваемых деталей, то есть повышает качество сварки. После чего возвратная пружина 11 возвращает поршень 9 со штоком 10 в исходное положение.The operation of the device is as follows. A device for welding metals using L-shaped supporting elements 4 is attached to the welded parts. The knock initiation system 3 is set to replace the cartridge 8 and additional propellant charges 13. The cartridge 8 and the additional propellant charges 13 are inserted into the radial holes 12, and the knock initiation system 3 is set to the operating position. The detonation initiation system 3 sends an electric pulse to the cartridge 8. From the pulse, the explosive in the cartridge 8 detonates, and in the area in front of the piston 9 an excess amount of hot vapors and gases is generated. Under the action of pressure from the gas side, the piston 9 with the rod 10 begins to move along the housing 1 and, at some point, the radial holes 12 pass. The detonation initiation system 3 sends an electric pulse to additional propellant charges 13. From the pulse, the explosive in additional propellant charges 13 detonates, and in the area in front of the piston 9 an excess amount of hot vapors and gases is again formed. Under the action of pressure from the gas side, the piston 9 with the rod 10 continues to accelerate along the housing 1 and, at some point, pass the gas outlet 6. Some of the powder gases rush into the gas vents 6, and excess air leaves the installation through the air vents 7, rod 10 strikes the parts to be welded with force, as a result of which the parts are welded. An increase in the kinetic energy of the piston 9 and the rod 10 leads to an increase in the penetration depth and adhesion forces of the crystal lattices of the parts to be welded, that is, it improves the quality of welding. Then the return spring 11 returns the piston 9 with the rod 10 to its original position.

Данное устройство для сварки металлов обладает повышенной кинетической энергией поршня 9 и штока 10, что приводит к увеличению глубины внедрения и сил сцепления кристаллических решеток свариваемых деталей, то есть повышается качество сварки.This device for welding metals has an increased kinetic energy of the piston 9 and the rod 10, which leads to an increase in the penetration depth and adhesion forces of the crystal lattices of the parts to be welded, that is, the quality of welding is improved.

Claims

A device for welding metals, comprising a housing in which a propellant charge is located, a detonation initiation system rigidly connected to the housing, and support elements rigidly attached to the housing end, made in the form of L-shaped stops for fixing the parts to be welded, while the housing is made in in the form of a hollow metal barrel with an internal protrusion and with gas and air vents in the side surface, and a propellant charge, which is an explosive, is located in the cartridge, and in the case in front of the cartridge there is a piston with a rod on which a return spring is placed, and the detonation initiation system is located on the outer side of the housing end, characterized in that radial holes are made in the side surface of the housing, inside which additional propellant charges are electrically connected to the detonation initiation system.

.