RU160743U1

RU160743U1 - WELD PROTECTION DEVICE

Info

Publication number: RU160743U1
Application number: RU2015115658/02U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Георгиевич Сухов; Игорь Борисович Кетов; Александр Петрович Букин
Original assignee: Закрытое акционерное общество Региональный центр лазерных технологий
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2016-03-27

Abstract

1. Устройство для защиты зоны сварки, содержащее полый корпус, выполненный с возможностью его закрепления на сварочной головке, отличающееся тем, что корпус имеет щелевой паз для его размещения вдоль сварного шва и снабжен съемной боковой крышкой, при этом в корпусе выполнены отверстия для размещения в них сопла сварочной головки и наконечника для подачи сварочной проволоки, ориентированных вдоль щелевого паза, а в полости корпуса установлен ресивер с патрубком для подвода защитного газа, снабженный рассекателем с отверстиями, причем оптимальная длина корпуса выбрана из условия соответствия ее зоне сварки, ограниченной изотермой более 350°С.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в упомянутых отверстиях для размещения сопла сварочной головки и наконечника установлены силиконовые уплотнители.1. A device for protecting the welding zone, comprising a hollow body made with the possibility of its fastening on the welding head, characterized in that the body has a slotted groove for its placement along the weld and is equipped with a removable side cover, while holes are made in the body for placement in there are nozzles of the welding head and tip for feeding the welding wire oriented along the slotted groove, and in the cavity of the housing there is a receiver with a nozzle for supplying shielding gas, equipped with a divider with holes, and the total length of the body is selected from the condition that its welding zone is limited by an isotherm of more than 350 ° C. 2. The device according to claim 1, characterized in that silicone seals are installed in said openings for accommodating the nozzles of the welding head and tip.

Description

Полезная модель относится к сварке, в частности к устройствам для защиты сварных швов при сварке титана, сплавов на основе титана и никеля, высоколегированных нержавеющих сталей и может быть использовано во всех отраслях промышленности, в которых эти материалы находят применение.The utility model relates to welding, in particular to devices for protecting welds in welding of titanium, alloys based on titanium and nickel, high alloy stainless steels and can be used in all industries in which these materials are used.

В химическом отношении титан, весьма активный металл при высоких температурах, особенно в расплавленном состоянии. Наиболее существенно влияние примесей внедрения (О₂, N₂, С, Н₂). Кислород снижает пластические свойства в области малых концентраций (до 0,1%); в интервале концентраций 0,1-0,5% он относительно мало влияет на пластичность, но при больших содержаниях (>0,7%) титан полностью теряет способность к пластическому деформированию. Азот полностью охрупчивает титан при содержании более 0,2%. Водород, вредная примесь в титановых сплавах, приводящая к охрупчиванию.Chemically, titanium is a very active metal at high temperatures, especially in the molten state. The most significant effect of interstitial impurities (O ₂ , N ₂ , C, H ₂ ). Oxygen reduces plastic properties in the field of low concentrations (up to 0.1%); in the concentration range 0.1–0.5%, it has a relatively small effect on ductility, but at high contents (> 0.7%) titanium completely loses its ability to plastic deformation. Nitrogen completely embrittles titanium with a content of more than 0.2%. Hydrogen, a harmful impurity in titanium alloys, leading to embrittlement.

Обязательным условием получения качественного сварного соединения является надежная защита его от газов атмосферы. Насыщение металла шва кислородом, азотом и водородом происходит при температурах более 350°С. Это резко снижает пластичность и длительную прочность сварных конструкций. Поэтому сварку производят в среде защитных газов (аргона или гелия) высокой чистоты или в вакууме. А также применяют специальные защитные средства, которые обеспечивают защиту зоны сварки, ограниченную изотермой более 350°С. Необходимо также тщательно защищать и обратную сторону шва даже в том случае, если слои металла не расплавлялись, а только нагревались выше этой температуры.A prerequisite for obtaining a high-quality welded joint is its reliable protection against atmospheric gases. Saturation of the weld metal with oxygen, nitrogen and hydrogen occurs at temperatures above 350 ° C. This dramatically reduces the ductility and long-term strength of welded structures. Therefore, welding is carried out in a medium of shielding gases (argon or helium) of high purity or in a vacuum. And they also use special protective equipment that provides protection of the welding zone, limited by an isotherm of more than 350 ° C. It is also necessary to carefully protect the reverse side of the seam even if the metal layers did not melt, but only heated above this temperature.

Известно устройство для защиты сварного шва при сварке изделий из титана и его сплавов (патент RU №2233210, В23К, опубликованный 27.07.2004), содержащее систему подачи газа к месту сварки и подвижно соединенные между собой звенья, представляющие соединения по контактируемым поверхностям «шар - конус», и установленные на гибкой оси с возможностью взаимного поджатая посредством пружины, при этом система подачи газа выполнена в виде центрального канала, образованного осевыми отверстиями, выполненными в звеньях, и соединенного с входным штуцером посредством канала, выполненного в первом звене в виде отверстия, и с распределительными каналами, выполненными в звеньях в виде дроссельных отверстий.A device is known for protecting a weld when welding products from titanium and its alloys (patent RU No. 2233210, V23K, published July 27, 2004), containing a gas supply system to the weld point and movably interconnected links representing joints along contact surfaces “ball - cone ”, and mounted on a flexible axis with the possibility of mutual tightening by means of a spring, while the gas supply system is made in the form of a central channel formed by axial holes made in the links and connected to the inlet fitting dstvom channel formed in the first link in the form of holes and with distribution channels made in the links as throttle holes.

Известное устройство обеспечивает плотное прижатие звеньев во время сварки к соединению вне зависимости от формы сварного шва, включая швы, имеющие пространственную кривизну. Применение его сопряжено с большим расходом защитного газа. Кроме того, сложная конфигурация звеньев усложняет устройство в целом.The known device provides a tight pressing of the links during welding to the connection, regardless of the shape of the weld, including welds with spatial curvature. Its use is associated with a high consumption of protective gas. In addition, the complex configuration of the links complicates the device as a whole.

Наиболее близким является устройство для защиты сварного шва (патент SU №1540982, В23К 9/16, дата публикации 07.02.90), содержащее корпус, закрепленный на горелке стяжным винтом, а также полость со штуцером, при этом в корпусе смонтированы газоподводящие трубки со скосами, отверстиями для подачи газа и дисковыми рассекателями. Для защиты обратной стороны шва устройство монтируют на штанге.The closest is a device for protecting the weld (patent SU No. 1540982, BK 9/16, publication date 02/07/90), comprising a housing fixed to the burner with a tightening screw, as well as a cavity with a fitting, while gas supply tubes with bevels are mounted in the housing gas openings and disc dividers. To protect the back of the seam, the device is mounted on a rod.

Известное устройство позволяет защитить лицевую и обратную стороны сварного шва на свариваемых изделиях любой кривизны. Однако применение известного устройства не исключает подсос атмосферного воздуха в зону сварки, во избежание которого требуется больший расход защитного газа. Отсутствие камеры для ограничения объема защитного газа также увеличивает его расход. Ширина зоны защиты сварного шва ограничена практически диаметром трубок, а длина зоны защиты ограничена количеством трубок, что для обеспечения качественной защиты ограничивает скорость сварки. При этом для защиты более длинных швов необходимо производить переналадку приспособления.The known device allows you to protect the front and back sides of the weld on the welded products of any curvature. However, the use of the known device does not exclude the inflow of atmospheric air into the welding zone, in order to avoid which a higher consumption of protective gas is required. The absence of a chamber to limit the volume of shielding gas also increases its consumption. The width of the weld protection zone is practically limited by the diameter of the tubes, and the length of the protection zone is limited by the number of tubes, which limits the welding speed to ensure high-quality protection. At the same time, for the protection of longer seams, it is necessary to readjust the device.

Техническим результатом является повышение, качества защиты сварного шва и уменьшение расхода защитного газа.The technical result is to increase the quality of protection of the weld and reduce the consumption of shielding gas.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для защиты зоны сварки, содержащее полый корпус, выполненный с возможностью его закрепления на сварочной головке, согласно полезной модели корпус имеет щелевой паз для его размещения вдоль сварного шва и снабжен съемной боковой крышкой, при этом в корпусе выполнены отверстия для размещения в них сопла сварочной головки и наконечника для подачи сварочной проволоки, ориентированных вдоль щелевого паза, а в полости корпуса установлен ресивер с патрубком для подвода защитного газа, снабженный рассекателем с отверстиями, при этом оптимальная длина корпуса выбрана из условия соответствия ее зоне сварки, ограниченной изотермой более 350°, а в упомянутых отверстиях для размещения сварочной головки и наконечника установлены силиконовые уплотнители.The specified technical result is achieved in that the device for protecting the welding zone, comprising a hollow body made with the possibility of fixing it on the welding head, according to a utility model, the body has a slot for its placement along the weld and is equipped with a removable side cover, while in the body holes to accommodate the nozzles of the welding head and tip for feeding the welding wire oriented along the slot, and in the cavity of the housing there is a receiver with a pipe for supplying a protective gas, equipped with a divider with holes, while the optimum length of the body is selected from the condition of matching its welding zone, limited by an isotherm of more than 350 °, and silicone seals are installed in the said holes to accommodate the welding head and tip.

Выполнение съемной боковой крышки позволяет производить точную настройку положения сварочной проволоки и лазерного луча относительно сварного шва, что повышает удобство настройки и качество сварки.The implementation of a removable side cover allows you to fine-tune the position of the welding wire and the laser beam relative to the weld, which increases the ease of setup and the quality of welding.

Наличие в корпусе щелевого паза расположенного вдоль сварного шва, позволяет при оптимальном расходе газа производить качественную защиту сварного шва.The presence in the housing of a slotted groove located along the weld, allows for optimal gas flow to produce high-quality protection of the weld.

Наличие в полости корпуса ресивера, снабженного рассекателем с отверстиями и патрубком для подвода защитного газа, позволяет равномерно распределить защитный газ, что также повышает качество защиты сварного шва.The presence in the cavity of the receiver housing, equipped with a divider with holes and a nozzle for supplying a protective gas, allows you to evenly distribute the protective gas, which also improves the quality of protection of the weld.

Выполнение длины корпуса, ограниченной изотермой более 350°, позволяет обеспечить качественную защиту сварного шва.The implementation of the length of the body, limited by an isotherm of more than 350 °, allows for high-quality protection of the weld.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».No technical solutions matching the totality of essential features of the utility model have been identified, which allows us to conclude that the utility model meets the patentability condition of “novelty”.

Условие патентоспособности «промышленная применимость» следует из примера осуществления полезной модели.The patentability condition “industrial applicability” follows from an embodiment of the utility model.

На фигуре 1 изображен общий вид устройства.The figure 1 shows a General view of the device.

На фигуре 2 изображено устройство в разрезе.The figure 2 shows the device in section.

На фигуре 3 изображена съемная крышка.The figure 3 shows a removable cover.

Устройство для защиты сварного шва содержит корпус 1, ресивер 2, съемную боковую крышку 3. На корпусе 1 выполнены отверстия 4 и 5. Ресивер 2 снабжен патрубком 6 для подвода защитного газа и рассекателем 7 с отверстиями 8. Корпус 1 установлен с возможностью крепления на сварочной головке при помощи планки 9. В нижней части корпус 1 снабжен продольным щелевым пазом 10, расположенным вдоль сварного шва. Наконечник и сопло сварочной головки (не показаны) установлены в отверстиях 4 и 5 соответственно при помощи уплотнителей в виде силиконовых трубок (не показаны)A device for protecting the weld comprises a housing 1, a receiver 2, a removable side cover 3. On the housing 1, holes 4 and 5 are made. The receiver 2 is equipped with a nozzle 6 for supplying a protective gas and a divider 7 with holes 8. The housing 1 is mounted with the possibility of mounting on the welding the head using the strap 9. In the lower part, the housing 1 is provided with a longitudinal slotted groove 10 located along the weld. The tip and nozzle of the welding head (not shown) are installed in the holes 4 and 5, respectively, using seals in the form of silicone tubes (not shown)

Устройство работает следующим образом. Располагают корпус 1 на свариваемом изделии таким образом, чтобы стык свариваемых изделий был расположен по центру щелевого паза 10, а кромки корпуса плотно прилегали к изделию. Располагают при помощи уплотнителей наконечник со сварочной проволокой в отверстии 4, а сопло сварочной головки располагают в отверстии 5. Закрепляют корпус при помощи планки 9 на сварочной головке. Съемная боковая крышка 3 при этом находится в снятом положении. Проверяют точность расположения наконечника и сопла сварочной головки относительно стыка свариваемых изделий, чтобы конец сварочной проволоки и лазерный луч сходились в одной точке. Затем устанавливают съемную боковую крышку 3, закрепляют ее, обеспечивая выборку зазора между корпусом и крышкой. Надевают шланг с защитным газом на патрубок 6. Автоматически производят сварку по заданной программе.The device operates as follows. The housing 1 is positioned on the welded product so that the joint of the welded products is located in the center of the slot groove 10, and the edges of the housing fit snugly on the product. Using a gasket, have a tip with a welding wire in the hole 4, and the nozzle of the welding head is located in the hole 5. Fasten the housing using the strap 9 on the welding head. The removable side cover 3 is in the removed position. Check the accuracy of the location of the tip and nozzle of the welding head relative to the joint of the welded products so that the end of the welding wire and the laser beam converge at one point. Then install the removable side cover 3, fix it, providing a sample of the gap between the housing and the cover. Put a hose with a protective gas on the nozzle 6. Automatically produce welding according to a given program.

Claims

1. A device for protecting the welding zone, comprising a hollow body made with the possibility of its fastening on the welding head, characterized in that the body has a slotted groove for its placement along the weld and is equipped with a removable side cover, while holes are made in the body for placement in there are nozzles of the welding head and tip for feeding the welding wire oriented along the slotted groove, and in the cavity of the housing there is a receiver with a nozzle for supplying shielding gas, equipped with a divider with holes, and the total length of the body is selected from the condition that its welding zone is limited by an isotherm of more than 350 ° C.

2. The device according to claim 1, characterized in that silicone seals are installed in said openings for accommodating the nozzles of the welding head and tip.