RU2749597C2 - Method and apparatus for low-distortion welding using cooling comprised of cushion of mineral fibers infiltrated with cooling liquid - Google Patents

Method and apparatus for low-distortion welding using cooling comprised of cushion of mineral fibers infiltrated with cooling liquid Download PDF

Info

Publication number
RU2749597C2
RU2749597C2 RU2019121494A RU2019121494A RU2749597C2 RU 2749597 C2 RU2749597 C2 RU 2749597C2 RU 2019121494 A RU2019121494 A RU 2019121494A RU 2019121494 A RU2019121494 A RU 2019121494A RU 2749597 C2 RU2749597 C2 RU 2749597C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
weld
cooling
welding
welding torch
cooling applicator
Prior art date
Application number
RU2019121494A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019121494A (en
RU2019121494A3 (en
Inventor
Николя ЛОРЕН
Эмерик БАСКИН
Бруно ДЕЛЕТРЕ
Original Assignee
Газтранспорт Эт Технигаз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Газтранспорт Эт Технигаз filed Critical Газтранспорт Эт Технигаз
Publication of RU2019121494A publication Critical patent/RU2019121494A/en
Publication of RU2019121494A3 publication Critical patent/RU2019121494A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2749597C2 publication Critical patent/RU2749597C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/003Cooling means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/32Accessories
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • C21D9/505Cooling thereof

Abstract

FIELD: welding.
SUBSTANCE: invention relates to the area of welding and can be used, for example, for welding sheet parts with a low deformation level. The method includes creating a weld for connecting two metal parts by movement of the welding torch along the trajectory of the weld and moving the cooling applicator along the outer surface of the weld directly behind the welding torch thereby cooling the weld. The invention also relates to a welding apparatus implementing the method and comprised of a movable support carriage and a welding torch and a cooling applicator mounted thereon, wherein the applicator is located after the welding torch in the direction of the trajectory of movement and is configured to cool the weld by means of contact with the outer surface of the weld bead, wherein the cooling applicator comprises a mineral fiber baseplate infiltrated with a liquid cooling agent.
EFFECT: use of the invention allows improving quality of welded connections.
16 cl, 12 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области способов и устройств для сварки с низким уровнем деформации, в частности для соединения металлических листов с использованием сварных швов, непроницаемых для текучей среды.The invention relates to the field of methods and devices for welding with a low level of deformation, in particular for joining metal sheets using welds that are impermeable to a fluid.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

FR-A-2701415 раскрывает аппарат для электродуговой сварки для угловой сварки двух металлических листов мембраны резервуара для удержания текучей среды. Однако было обнаружено, что, когда предпринимают попытки уменьшать толщину используемого листового металла, эффекты термической деформации листов увеличиваются и затрудняют получение узла очень высокого качества, особенно в отношении механической целостности и/или непроницаемости для текучей среды.FR-A-2701415 discloses an electric arc welder for fillet welding of two metal sheets of a fluid containment membrane. However, it has been found that when attempts are made to reduce the thickness of the sheet metal used, the thermal deformation effects of the sheets increase and make it difficult to obtain a very high quality assembly, especially with regard to mechanical integrity and / or fluid impermeability.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Одна идея, лежащая в основе изобретения, заключается в предложении способов и устройств, которые позволяют уменьшать эффекты термической деформации листов во время сварки. Одна идея, лежащая в основе изобретения, заключается в предложении способов и устройств, подходящих для использования на различных стенках резервуара для удержания текучей среды, независимо от ориентации стенки.One idea underlying the invention is to provide methods and devices that reduce the effects of thermal deformation of sheets during welding. One idea underlying the invention is to provide methods and devices suitable for use on various walls of a fluid containment vessel, regardless of wall orientation.

Для этого изобретение обеспечивает способ сварки, включающий:To this end, the invention provides a welding method comprising:

создание сварного шва для соединения двух металлических деталей, путём перемещения сварочной горелки вдоль траектории сварного шва, creating a weld for joining two metal parts by moving the welding torch along the path of the weld,

перемещение охлаждающего аппликатора по внешней поверхности сварного шва непосредственно за сварочной горелкой, с охлаждением сварного шва, moving the cooling applicator along the outer surface of the weld directly behind the welding torch, while cooling the weld,

причём охлаждающий аппликатор содержит подкладку из минеральных волокон, пропитанную жидким охладителем.wherein the cooling applicator contains a mineral fiber lining impregnated with a liquid coolant.

Благодаря применению такого охлаждающего аппликатора, изготовленного из минеральных волокон, можно удерживать жидкий охладитель во время капиллярного эффекта и, таким образом, наносить жидкий охладитель локально в необходимые места, в частности, на сварной шов и/или в зоны, непосредственно смежные с ним. Следовательно, риск образования накоплений и/или неконтролируемых наплывов жидкого охладителя значительно снижен по сравнению с распылением жидкого охладителя непосредственно на детали, которые должны быть охлаждены, что снижает риск коррозии.By using such a cooling applicator made of mineral fibers, it is possible to retain the liquid coolant during the capillary effect and thus apply the liquid coolant locally to the desired locations, in particular to the weld and / or to the areas immediately adjacent thereto. Consequently, the risk of buildup and / or uncontrolled coolant build-up is significantly reduced compared to spraying liquid coolant directly onto parts to be cooled, thereby reducing the risk of corrosion.

Кроме того, поскольку расположением жидкого охладителя управляют, то количеством жидкого охладителя, наносимого в необходимые места, можно управлять более легко и более точно.In addition, since the location of the liquid coolant is controlled, the amount of the liquid coolant applied to the required locations can be controlled more easily and more accurately.

Согласно одному варианту выполнения, охлаждающий аппликатор питают жидким охладителем при его перемещении по сварному шву. Таким образом, можно получать непрерывную и относительно равномерную работу охлаждающего аппликатора во время выполнения сварки.In one embodiment, the cooling applicator is fed with liquid coolant as it travels along the weld. Thus, it is possible to obtain a continuous and relatively uniform operation of the cooling applicator during welding.

Изобретение также обеспечивает устройство для сварки, содержащее:The invention also provides a welding apparatus comprising:

подвижную опорную каретку, выполненную с возможностью перемещения по траектории движения относительно двух металлических деталей, подлежащих соединению:a movable support carriage made with the possibility of moving along a trajectory of movement relative to two metal parts to be connected:

установленные на подвижной опорной каретке:mounted on a movable support carriage:

сварочную горелку для создания сварного шва между двумя металлическими деталями,a welding torch for creating a weld between two metal parts,

охлаждающий аппликатор, расположенный после сварочной горелки в направлении траектории движения и выполненный с возможностью охлаждения сварного шва, посредством контакта с его внешней поверхностью,a cooling applicator located after the welding torch in the direction of the trajectory of movement and configured to cool the weld by contacting its outer surface,

причём охлаждающий аппликатор включает в себя подкладку из минеральных волокон, и распределительную головку, выполненную с возможностью запитывания охлаждающего аппликатора жидким охладителем с пропитыванием подкладки из минеральных волокон. moreover, the cooling applicator includes a lining of mineral fibers, and a distribution head made with the possibility of feeding the cooling applicator with a liquid coolant impregnated with a lining of mineral fibers.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам выполнения эти способы и устройства для сварки могут демонстрировать один или несколько из следующих признаков.In some preferred embodiments, these welding methods and apparatus may exhibit one or more of the following features.

Минеральные волокна выбирают из-за их долговечности и их способности выдерживать высокую температуру, предпочтительно по меньшей мере 1000°С. Согласно одному варианту выполнения минеральные волокна выполнены из керамики. Керамики, в частности огнеупорные керамики, являются термостойкими материалами, которые также хорошо поддаются образованию волокон.Mineral fibers are chosen for their durability and their ability to withstand high temperatures, preferably at least 1000 ° C. In one embodiment, the mineral fibers are made of ceramic. Ceramics, in particular refractory ceramics, are heat-resistant materials that also lend themselves well to fiber formation.

Предпочтительно, чтобы минеральные волокна были выполнены из керамики, преимущественно содержащей кремнезем в совокупности с другими оксидами, в частности глиноземом. Такие керамики предлагают преимущества с точки зрения химической инерции, отсутствия вредных веществ, термической стабильности и механической прочности.It is preferable that the mineral fibers are made of ceramics, predominantly containing silica in combination with other oxides, in particular alumina. Such ceramics offer advantages in terms of chemical inertia, absence of harmful substances, thermal stability and mechanical strength.

Жидкий охладитель может быть выбран из различных текучих сред, в частности воды или жидкого азота. Критериями выбора жидкого охладителя являются, в частности, его температура кипения при стандартном давлении, удельная теплоемкость и скрытая теплота испарения. Вода является предпочтительным выбором, учитывая её очень высокую скрытую теплоту, отсутствие вредных веществ и легкость, с которой её можно получать.The liquid coolant can be selected from various fluids, in particular water or liquid nitrogen. The criteria for choosing a liquid coolant are, in particular, its boiling point at standard pressure, specific heat and latent heat of vaporization. Water is the preferred choice given its very high latent heat, the absence of harmful substances and the ease with which it can be obtained.

Взаимодействие между охлаждающим аппликатором и деталями, подлежащими соединению, может быть разработано различными методами для достижения эффективного и управляемого контакта между жидким охладителем и сварным швом, подлежащим охлаждению. В одном варианте выполнения охлаждающий аппликатор скользит по внешней поверхности сварного шва.The interaction between the coolant applicator and the parts to be joined can be designed in various ways to achieve efficient and controlled contact between the coolant fluid and the weld to be cooled. In one embodiment, the cooling applicator slides over the outer surface of the weld.

В другом варианте выполнения охлаждающий аппликатор выполнен с возможностью качения по внешней поверхности сварного шва. Для этого охлаждающий аппликатор может принимать форму цилиндра, который катится по внешней поверхности сварного шва, или охлаждающий аппликатор может принимать форму «шины», расположенной вокруг цилиндрической опоры, чтобы катиться по внешней поверхности сварного шва.In another embodiment, the cooling applicator is configured to roll on the outer surface of the weld. To this end, the cooling applicator can take the shape of a cylinder that rolls on the outer surface of the weld, or the cooling applicator can take the shape of a "tire" around the cylindrical support to roll on the outer surface of the weld.

Для сварочной горелки могут быть предусмотрены различные известные технологии. Предпочтительно, сварочная горелка представляет собой электродуговую сварочную горелку, например, типа Tungsten Inert Gas (TIG).Various known technologies can be envisaged for the welding torch. Preferably, the welding torch is an electric arc welding torch, for example of the Tungsten Inert Gas (TIG) type.

Опорная каретка может быть выполнена с возможностью перемещения различными траекториями. Согласно одному варианту выполнения устройство для сварки дополнительно содержит направляющий рельс, фиксированно расположенный относительно двух металлических деталей, подлежащих соединению, причём упомянутая каретка установлена подвижно на направляющем рельсе с возможностью перемещения вдоль траектории движения. Таким образом, можно получать точное ориентирование опорной каретки.The support carriage can be made with the ability to move in different paths. According to one embodiment, the welding device further comprises a guide rail fixedly located relative to the two metal parts to be joined, said carriage being movably mounted on the guide rail for movement along the path of movement. In this way, an accurate orientation of the support carriage can be obtained.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, устройство для сварки дополнительно содержит экран, расположенный на упомянутой каретке между охлаждающим аппликатором и сварочной горелкой, с возможностью защиты сварочной горелки от брызг жидкого охладителя. Благодаря этим признакам надежно исключают риск того, что сварочная горелка погаснет или её работа будет нарушена, особенно в случае электродуговой сварки.According to one preferred embodiment, the welding device further comprises a shield located on said carriage between the cooling applicator and the welding torch so as to protect the welding torch from splashes of liquid coolant. Thanks to these features, the risk of the welding torch extinguishing or disrupting its operation is reliably eliminated, especially in the case of electric arc welding.

Предпочтительно охлаждающий аппликатор питают жидким охладителем при его перемещении по сварному шву.Preferably, the cooling applicator is fed with liquid coolant as it travels along the weld.

Согласно соответствующему варианту выполнения устройство для сварки дополнительно содержит насос для подачи жидкого охладителя, соединенный с распределительной головкой для подачи в нее потока жидкого охладителя.According to a corresponding embodiment, the welding device further comprises a pump for supplying a liquid coolant connected to the distributor head for supplying a flow of liquid coolant thereto.

Поток жидкого охладителя можно регулировать различными методами. Согласно одному варианту выполнения, этот поток устанавливают на фиксированное значение. Таким образом, способ сварки может быть особенно простым в реализации.The flow of the liquid coolant can be controlled in a variety of ways. In one embodiment, this stream is set to a fixed value. Thus, the welding method can be particularly simple to implement.

Согласно одному варианту выполнения, устройство для сварки дополнительно содержит блок управления, связанный с насосом и выполненный с возможностью регулировки потока жидкого охладителя в соответствии с одним или двумя параметрами, выбранными из группы, состоящей из: скорости движения опорной каретки, электрического тока, направляемого в сварочную горелку. Благодаря этим признакам потоком жидкого охладителя можно управлять автоматически и адаптировать к фактическим условиям сварочной работы, в частности, с учётом количества тепла, которое необходимо эффективно отводить.According to one embodiment, the welding device further comprises a control unit associated with the pump and configured to adjust the flow of the liquid coolant in accordance with one or two parameters selected from the group consisting of: the speed of the support carriage, the electric current directed to the welding burner. Thanks to these features, the flow of the coolant liquid can be controlled automatically and adapted to the actual welding conditions, in particular the amount of heat that needs to be efficiently removed.

Согласно одному варианту выполнения устройство для сварки дополнительно содержит эластичный элемент подвески для приложения давления к охлаждающему аппликатору (8) в направлении металлических деталей (18, 19, 36), подлежащих соединению.According to one embodiment, the welding device further comprises an elastic suspension member for applying pressure to the cooling applicator (8) in the direction of the metal parts (18, 19, 36) to be joined.

Этот способ сварки может быть использован во многих применениях, в частности там, где используют относительно тонкий листовой металл. Одно особое применение касается изготовления уплотнительной мембраны в резервуаре для удержания текучей среды.This welding method can be used in many applications, in particular where relatively thin sheet metal is used. One particular application relates to the manufacture of a seal membrane in a reservoir for fluid retention.

В одном варианте выполнения две металлические детали представляют собой пластины из листового металла, подлежащих сварке угловым сварным швом или встык, причём траектория сварного шва расположена по краю одной из указанных металлических пластин. Такая угловая сварка особенно хорошо подходит для создания сварных швов, непроницаемых для текучей среды, для изготовления уплотнительной мембраны в резервуаре для удержания текучей среды.In one embodiment, the two metal pieces are sheet metal plates to be fillet welded or butt welded, with the weld path along the edge of one of said metal plates. Such fillet welds are particularly well suited for creating fluid tight welds for making a sealing membrane in a fluid containment vessel.

В одном варианте выполнения листовые металлические пластины являются гофрированными или рифлеными. Листы рифленой пластины в частности подходят для применений, включающих в себя большие температурные диапазоны, и в которых решетки или гофры пластин из листового металла могут действовать как компенсаторы теплового расширения. Согласно одному варианту выполнения листовые металлические пластины содержат первый ряд разнесенных выступающих гофров, продолжающихся в первом направлении плоскости, и, возможно, второй ряд разнесенных выступающих гофров, продолжающихся во втором направлении плоскости, которое перпендикулярно первому направлению, и плоские зоны, расположенные между гофрами.In one embodiment, the sheet metal plates are corrugated or corrugated. Corrugated plate sheets are particularly suitable for applications involving large temperature ranges and in which grids or corrugations of the sheet metal plates can act as thermal expansion compensators. In one embodiment, the sheet metal plates comprise a first row of spaced-apart raised corrugations extending in a first plane direction and optionally a second row of spaced-apart raised corrugations extending in a second plane direction that is perpendicular to the first direction and flat areas between the corrugations.

Такой способ может быть использован для сварки различных металлов. В зависимости от вариантов выполнения листовые металлические пластины выполнены из сплава, выбранного из нелегированных и слаболегированных сталей, нержавеющих сталей, никелированных сталей с низким коэффициентом термического расширения, и марганцовистых сталей с низким коэффициентом термического расширения. В частности, пластины из листового металла могут быть изготовлены из Invar®, а именно из сплава железа и никеля, коэффициент расширения которого, как правило, составляет от 1,2×10-6 К-1 до 2×10-6 К-1 от 9% никель-железного сплава, коэффициент расширения которого обычно составляет порядка 9×10-6 К-1, или из сплава железа с высоким содержанием марганца, коэффициент расширения которого обычно составляет порядка 7×10-6 К-1.This method can be used to weld various metals. Depending on the embodiments, the sheet metal plates are made from an alloy selected from unalloyed and low alloy steels, stainless steels, nickel-plated steels with a low coefficient of thermal expansion, and manganese steels with a low coefficient of thermal expansion. In particular, sheet metal plates can be made from Invar®, an alloy of iron and nickel, the coefficient of expansion of which is typically 1.2 x 10 -6 K -1 to 2 x 10 -6 K -1 from 9% nickel-iron alloy, the coefficient of expansion of which is usually on the order of 9 × 10 -6 K -1 , or from an iron alloy with a high content of manganese, the coefficient of expansion of which is usually on the order of 7 × 10 -6 K -1 .

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Изобретение будет лучше понято, а его дополнительные задачи, детали, признаки и преимущества станут более очевидными в ходе последующего описания нескольких особых вариантов выполнения изобретения, которые приведены исключительно в качестве неограничивающей иллюстрации, со ссылкой на приложенные чертежи.The invention will be better understood and its additional objects, details, features and advantages will become more apparent in the following description of several specific embodiments of the invention, which are provided purely by way of non-limiting illustration with reference to the accompanying drawings.

- Фиг. 1 представляет собой схематичный вид сбоку устройства для сварки согласно первому варианту выполнения.- Fig. 1 is a schematic side view of a welding apparatus according to a first embodiment.

- Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе устройства для сварки согласно второму варианту выполнения, используемого при применении для угловой сварки двух пластин листового металла.- Fig. 2 is a perspective view of a welding apparatus according to a second embodiment used when fillet welding of two sheet metal plates.

- Фиг. 3 представляет собой вид, аналогичный фиг. 2, показывающий устройство для сварки под другим углом.- Fig. 3 is a view similar to FIG. 2 showing the welding device from a different angle.

- Фиг. 4 представляет собой схематичный вид сбоку устройства для сварки согласно третьему варианту выполнения.- Fig. 4 is a schematic side view of a welding apparatus according to a third embodiment.

- Фиг. 5 представляет собой схематичный вид сбоку устройства для сварки согласно четвертому варианту выполнения.- Fig. 5 is a schematic side view of a welding apparatus according to a fourth embodiment.

- Фиг. 6 представляет собой схематичный вид в перспективе и вид в разрезе охлаждающего аппликатора, который можно использовать в устройствах для сварки.- Fig. 6 is a schematic perspective and sectional view of a cooling applicator that can be used in welding devices.

- Фиг. 7 представляет собой вид в перспективе другого охлаждающего аппликатора, который можно использовать в устройствах для сварки.- Fig. 7 is a perspective view of another cooling applicator that can be used in welding devices.

- Фиг. 8 представляет собой вид в разобранном состоянии охлаждающего аппликатора с фигуры 7.- Fig. 8 is an exploded view of the cooling applicator of FIG. 7.

- Фиг. 9 представляет собой фотографию, снятую через оптический микроскоп, сечения сварного шва, полученного без использования охлаждающего аппликатора (большой размер зерна).- Fig. 9 is a photograph, taken through an optical microscope, of a weld seam obtained without using a cooling applicator (large grain size).

- Фиг. 10 представляет собой фотографию, снятую через оптический микроскоп сечения сварного шва, полученного с использованием охлаждающего аппликатора (значительно меньший размер зерна).- Fig. 10 is a photograph taken through an optical microscope of a section of a weld obtained using a cooling applicator (significantly smaller grain size).

- Фиг. 11 представляет собой схематичный вид в перспективе гофрированной металлической пластины, которую можно собирать при помощи устройств для сварки.- Fig. 11 is a schematic perspective view of a corrugated metal plate that can be assembled by welding devices.

- Фиг. 12 представляет собой функциональную схематичную индикацию системы управления, которую можно использовать в устройствах для сварки.- Fig. 12 is a functional schematic indication of a control system that can be used in welding devices.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF PERFORMANCE OPTIONS

Устройства для сварки, которые содержат направляющий рельс 1, расположенный над металлическими деталями, подлежащими сварке, и на котором установлена опорная каретка 2 с возможностью скользить так, чтобы направляться направляющим рельсом 1, теперь будут описаны со ссылкой на фигуры с 1 по 5. Опорная каретка 2 переносит сварочную горелку 3, обращенную вниз, так, чтобы сварной шов, произведенный перемещением опорной каретки 2 вдоль направляющего рельса 1, следовал по траектории, который по существу соответствует траектории направляющего рельса 1. Следовательно, операция, которую необходимо выполнять перед изготовлением такого сварного шва, заключается в расположении металлических деталей таким образом, чтобы край, подлежащий соединению, расположен ниже траектории направляющего рельса 1 или, что эквивалентно, места размещения направляющего рельса 1 над местом, предназначенным для сварного шва. В частности, это может быть фиксированный направляющий рельс, например, прикрепленный к крыше здания, или подвижное шасси, которое может быть расположено с возможностью отсоединения на деталях, подлежащих соединению. Этот второй образец описан, например, в FR-A-2701415.Welding devices which comprise a guide rail 1 located above the metal parts to be welded and on which a support carriage 2 is slidably mounted so as to be guided by a guide rail 1 will now be described with reference to Figures 1 to 5. The support carriage 2 transfers the downward-facing welding torch 3 so that the weld produced by the movement of the support carriage 2 along the guide rail 1 follows a path that substantially corresponds to the path of the guide rail 1. Therefore, an operation to be performed before making such a weld , consists in arranging the metal parts so that the edge to be joined is located below the path of the guide rail 1 or, equivalently, the location of the guide rail 1 above the place intended for the weld. In particular, it can be a fixed guide rail, for example, attached to the roof of a building, or a movable chassis that can be detachably located on the parts to be connected. This second sample is described, for example, in FR-A-2701415.

Кроме того, сварные швы могут быть изготовлены на стенках, демонстрирующих различную ориентацию, например, в резервуаре призматической формы: горизонтальная нижняя стенка, вертикальная или наклонная боковая стенка, горизонтальная стенка крыши и т.д. В этом описании «верх» и «низ», следовательно, относятся к направлению от деталей, подлежащих соединению, и к противоположному направлению к деталям, подлежащим соединению, независимо от фактической ориентации деталей, подлежащих соединеию, по отношению к гравитационному полю Земли.In addition, welds can be made on walls showing different orientations, for example in a prismatic tank: horizontal bottom wall, vertical or inclined side wall, horizontal roof wall, etc. In this description, “up” and “down” therefore refer to the direction away from the parts to be joined and to the opposite direction to the parts to be joined, regardless of the actual orientation of the parts to be joined with respect to the Earth's gravity field.

Для работы сварочная горелка 3 требует различные подачи, в зависимости от используемой технологии сварки, и они схематично обозначены цифрами 5 и 6 на фиг. 1, например, снабжение электроэнергией, охлаждающей водой, инертным газом, горючим газом и т.д. Эти подачи могут осуществляться с использованием гибких трубопроводов из источников, которые не зависят от опорной каретки 2.For operation, the welding torch 3 requires different feeds, depending on the welding technology used, and they are schematically indicated by numbers 5 and 6 in FIG. 1, such as supplying electricity, cooling water, inert gas, combustible gas, etc. These feeds can be carried out using flexible conduits from sources that are independent of the support carriage 2.

Направление 7 движения опорной каретки 2 обозначено стрелкой. За сварочной горелкой 3 опорная каретка 2 переносит охлаждающий аппликатор 8, изготовленный из минеральных волокон, которые могут быть произведены различными методами, в данном случае сконфигурированный как «шина» колеса 9, предназначенного для перекатывания по сварному шву в направлении 7 движения.The direction 7 of movement of the support carriage 2 is indicated by an arrow. Behind the welding torch 3, a support carriage 2 carries a cooling applicator 8 made of mineral fibers that can be produced by various methods, in this case configured as a “tire” of a wheel 9 designed to roll along the weld in the direction of motion 7.

Охлаждающий аппликатор 8 предпочтительно выполнен из флиса из огнеупорных волокон, изготовленных из керамики. Например, могут использовать флис, имеющийся у Morgan Crucible Company plc, под торговым названием Cerablanket™ (128 кг/м3). Это - керамика, преимущественно содержащая кремнезем формулы SiO2, большое количество оксида алюминия формулы Al2O3 и другие оксиды в очень небольших количествах, в частности оксиды железа, титана, кальция, магния, натрия и калия. Она может выдерживать температуру в диапазоне до 1260°C и имеет типичную прочность на растяжение, равную до 90 кПа. Могут использовать и другие минеральные волокна.The cooling applicator 8 is preferably made of a fleece of refractory ceramic fibers. For example, a fleece available from Morgan Crucible Company plc under the trade name Cerablanket ™ (128 kg / m 3 ) can be used. These are ceramics, predominantly containing silica of the formula SiO 2 , a large amount of aluminum oxide of the formula Al 2 O 3 and other oxides in very small amounts, in particular oxides of iron, titanium, calcium, magnesium, sodium and potassium. It can withstand temperatures up to 1260 ° C and has a typical tensile strength of up to 90 kPa. Other mineral fibers can be used.

Колесо 9 содержит ступицу 10, например, изготовленную из металла или пластика, поворотно установленную вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к направлению 7 движения, на нижнем конце опорного рычага 11, прикрепленного к опорной каретке 2.The wheel 9 contains a hub 10, for example, made of metal or plastic, pivotally mounted about a horizontal axis perpendicular to the direction 7 of movement, at the lower end of the support arm 11 attached to the support carriage 2.

Опорный рычаг 11 может быть соединен с опорной кареткой 2 различными методами. На фиг. 1, верхний конец опорного рычага 11 поворотно прикреплен на верхней части корпуса сварочной горелки 3, с тем чтобы позволять колесу 9 подниматься и опускаться относительно сварочной горелки 3, пока продвигается опорная каретка 2, в частности, для согласования рельефов в свариваемом компоненте (детали), например, гофров в листовой металлической пластине. На фиг. 4 опорный рычаг 11 изготовлен из двух частей, сочлененных с возможностью поворота по той же причине, а верхняя часть опорного рычага 11 прикреплена непосредственно к опорной каретке 2 независимо от сварочной горелки 3.The support arm 11 can be connected to the support carriage 2 in different ways. FIG. 1, the upper end of the support arm 11 is pivotally attached to the upper part of the body of the welding torch 3 in order to allow the wheel 9 to rise and fall relative to the welding torch 3 while the support carriage 2 is advanced, in particular to match the reliefs in the component (part) to be welded, for example, corrugations in a sheet metal plate. FIG. 4, the support arm 11 is made of two pivotally articulated parts for the same reason, and the upper part of the support arm 11 is attached directly to the support carriage 2 independently of the welding torch 3.

На фиг. 2 и 3 опорный рычаг 11 поворотно соединен через ось 14 с продольным фланцем 12, прикрепленным к экрану 13, прикрепленному к опорной каретке 2. Экран 13, также схематически показанный на фиг. 1 и 4, представляет собой твердую пластину, расположенную под опорной кареткой между сварочной горелкой 3 и колесом 9 и продолжающуюся перпендикулярно направлению 7 движения.FIG. 2 and 3, the support arm 11 is pivotally connected via an axle 14 to a longitudinal flange 12 attached to a shield 13 attached to the support carriage 2. The shield 13, also schematically shown in FIG. 1 and 4, is a solid plate located under the support carriage between the welding torch 3 and the wheel 9 and extending perpendicular to the direction 7 of movement.

В процессе эксплуатации колесо 9 катится вдоль сварного шва, который был только что образован сварочной горелкой 3, и подает на него жидкий охладитель, например, воду, чтобы немедленно охлаждать материал, что приводит к уменьшению термической деформации собранных компонентов, особенно когда они представляют собой тонкий листовой металл. Чтобы это выполнять, охлаждающий аппликатор 8, конечно, должен оставаться достаточно пропитанным жидким охладителем в течение всей сварочной работы.During operation, the wheel 9 rolls along the weld seam that has just been formed by the welding torch 3 and supplies it with a liquid coolant, for example water, to immediately cool the material, which leads to a decrease in thermal deformation of the assembled components, especially when they are thin sheet metal. To do this, the cooling applicator 8 must of course remain sufficiently saturated with the liquid coolant throughout the entire welding operation.

Подача жидкого охладителя к охлаждающему аппликатору 8 может быть выполнена устройством, не зависящим от опорной каретки 2. Однако, более практично обеспечивать подающую головку 15, например, сопло, прикрепленное к опорной каретке 2 и ориентированное таким образом, чтобы распылять жидкий охладитель на охлаждающий аппликатор 8, либо непрерывно, либо с перерывами. Подающая головка 15 соединена гибким шлангом 16 с источником подачи, например, с водяным насосом, который может быть независимым от опорной каретки 2.The supply of liquid coolant to the cooling applicator 8 can be accomplished by a device independent of the support carriage 2. However, it is more practical to provide the delivery head 15, for example, a nozzle attached to the support carriage 2 and oriented so as to spray liquid coolant onto the cooling applicator 8. , either continuously or intermittently. The delivery head 15 is connected by a flexible hose 16 to a supply source, for example, a water pump, which can be independent of the support carriage 2.

Подающая головка 15 может быть выполнена различными методами. На фиг. 1, подающая головка 15 выше колеса 9 для того, чтобы смачивать верхний участок колеса 9. На фиг. 4, подающая головка 15 за колесом 9 для того, чтобы смачивать задний участок колеса 9. Возможны и другие конфигурации, например, перед колесом или сбоку. Подающая головка 15 не изображёна на фиг. 2 и 3; она может быть над колесом 9, как на фиг. 1.The delivery head 15 can be made in various ways. FIG. 1, the delivery head 15 is above the wheel 9 in order to wet the top portion of the wheel 9. In FIG. 4, the delivery head 15 behind the wheel 9 in order to wet the rear portion of the wheel 9. Other configurations are possible, for example, in front of the wheel or on the side. The delivery head 15 is not shown in FIG. 2 and 3; it can be above the wheel 9, as in FIG. one.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 5, охлаждающий аппликатор 8 скользит по сварному шву за сварочной горелкой 3 в направлении 7 движения. Для этого охлаждающий аппликатор 8, изготовленный из минеральных волокон, выполнен здесь в виде толстой параллелепипедной или цилиндрической подкладки, размещенной в корпусе 35 в форме трубки прямоугольного или круглого сечения. Подающая головка 15 установлена в корпусе 35, ориентированном вниз, для доставки жидкого охладителя на верхнюю поверхность 34 охлаждающего аппликатора 8. Жидкий охладитель достигает поверхности 36 сварных деталей диффузией через толщину охлаждающего аппликатора 8, который является пористым. Корпус 35 ограничивает брызги и наплывы жидкого охладителя, так что он также защищает сварочную горелку 3 от любых брызг, действуя как экран.In the embodiment shown in FIG. 5, the cooling applicator 8 slides over the weld seam behind the welding torch 3 in the direction 7 of travel. For this purpose, the cooling applicator 8, made of mineral fibers, is here in the form of a thick parallelepiped or cylindrical pad placed in a body 35 in the form of a tube of rectangular or circular cross-section. A delivery head 15 is mounted in a downward-facing housing 35 to deliver liquid coolant to the top surface 34 of the cooling applicator 8. The liquid coolant reaches the weld surface 36 by diffusion through the thickness of the cooling applicator 8, which is porous. The body 35 limits the splash and sag of the liquid coolant so that it also protects the welding torch 3 from any splash, acting as a shield.

Сварочная горелка 3 и корпус 35 могут быть установлены независимо друг от друга на опорной каретке 2. В примере на фиг. 5, они подвешены от опорной каретки 2 эластичными подвесками 37 и 38, которые прикладывают давление вниз к нижней части, с тем, чтобы иметь возможность следовать за профилем в рельефе. Неподвижная или поворотная установка на опорной каретке 2 также возможна, в зависимости от целевого применения.The welding torch 3 and the body 35 can be independently mounted on the support carriage 2. In the example of FIG. 5, they are suspended from the support carriage 2 by elastic hangers 37 and 38, which apply downward pressure to the lower part in order to be able to follow the profile in the relief. A fixed or pivoting installation on the support carriage 2 is also possible, depending on the intended application.

Фиг. 6 иллюстрирует корпус 35 в альтернативном варианте выполнения, если смотреть в диаметральном сечении и в перспективе, в котором решетчатые элементы 39 корпуса прикладывают давление к верхней поверхности 34 охлаждающего аппликатора 8 под действием пружин 40 подвески, установленных для переноса между решетчатыми элементами 39 и опорной планкой 41, прикрепленной внутри корпуса 35. Решетчатые элементы 39 позволяют охлаждающему аппликатору 8, который является гибким, соответствовать форме свариваемой детали, в частности при преодолении гофра, не препятствуя прохождению жидкого охладителя.FIG. 6 illustrates an alternative embodiment of the housing 35, viewed in diametrical section and perspective, in which the housing grills 39 apply pressure to the upper surface 34 of the cooling applicator 8 by the action of suspension springs 40 positioned for transfer between the grills 39 and the support bar 41 attached to the inside of the housing 35. The grill elements 39 allow the cooling applicator 8, which is flexible, to conform to the shape of the piece to be welded, in particular when overcoming the corrugation, without obstructing the passage of the liquid coolant.

В одном варианте выполнения источником подачи охладителя автоматически управляют блоком 26 управления, схематично показанным на фиг. 12. Блок 26 управления использует входные сигналы, поставляемые различными датчиками 27 и представляющие различные рабочие параметры сварочной станции, например, скорость движения v от опорной каретки 2, расход D жидкого охладителя, электрический ток I, направляемый в сварочную горелку 3 и т.д. С помощью управляющей программы блок 26 управления создает управляющие сигналы для работы циркуляционного насоса 28. In one embodiment, the coolant supply is automatically controlled by a control unit 26, schematically shown in FIG. 12. The control unit 26 uses input signals provided by various sensors 27 representing various operating parameters of the welding station, for example, the travel speed v from the support carriage 2, the flow rate D of the liquid coolant, the electric current I directed to the welding torch 3, and so on. With the help of the control program, the control unit 26 generates control signals for the operation of the circulation pump 28.

Задачи, которые могут преследоваться такой программой управления, включают в себя, например:Tasks that may be pursued by such a management program include, for example:

- полное или почти полное испарение жидкого охладителя во избежание накопления жидкости, которая может вызывать коррозию или стать опасной при наличии источников электричества,- complete or almost complete evaporation of the liquid coolant in order to avoid the accumulation of liquid, which can be corrosive or dangerous in the presence of sources of electricity,

- снижение температуры сварного шва ниже определенного порога.- decrease in the temperature of the weld below a certain threshold.

Блок 26 управления может также использоваться для совместного управления различными приводами сварочной станции, например, приводным двигателем 29 для приведения в движение опорной каретки 2, источником электрического тока 30 для сварочной горелки, и т.д.The control unit 26 can also be used to jointly control various drives of the welding station, for example, the drive motor 29 for driving the support carriage 2, the electric current source 30 for the welding torch, etc.

Фигуры 7 и 8 изображают колесо 109, содержащее другой вариант охлаждающего аппликатора 108. Здесь охлаждающий аппликатор 108 изготовлен из трех пористых дисков из минеральных волокон, образующих как ступицу, так и "шину" колеса 109. Эти три диска зажаты между двумя жесткими концевыми пластинами 20 и зацеплены на двух коротких валах 21, которые выступают навстречу друг другу от центра двух концевых пластин 20. В этом варианте выполнения объём жидкости, который может быть поглощен капиллярностью, выше. Остальные операции идентичны.Figures 7 and 8 depict a wheel 109 containing another embodiment of a cooling applicator 108. Here, the cooling applicator 108 is made up of three porous mineral fiber disks forming both the hub and the tire of the wheel 109. These three disks are sandwiched between two rigid end plates 20 and are engaged on two short shafts 21 that protrude towards each other from the center of the two end plates 20. In this embodiment, the volume of liquid that can be absorbed by capillarity is higher. The rest of the operations are identical.

Охлаждающий аппликатор не обязательно представляет собой колесо. В одном варианте выполнения, который не был изображён, он представляет собой подкладку из минеральных волокон, скользящую по сварному шву.The cooling applicator is not necessarily a wheel. In one embodiment, which has not been shown, it is a mineral fiber liner that slides over the weld.

Как лучше всего видно на фиг. 2, в одном варианте выполнения устройство для сварки используют для угловой сварки двух плоских пластин листового металла, что означает их сварку с нахлёстом. Более конкретно, сварочную горелку 3 направляют вдоль края 17 верхнего листа 18, который перекрывает нижний лист 19 и создает сварной шов 22 вдоль края 17. As best seen in FIG. 2, in one embodiment, the welder is used to fillet weld two flat plates of sheet metal, which means they are overlapped. More specifically, the welding torch 3 is guided along the edge 17 of the top sheet 18, which overlaps the bottom sheet 19 and creates a weld 22 along the edge 17.

Фигуры 9 и 10 показывают вид в сечении такого сварного шва на двух листах invar® толщиной 0,7 мм, когда охлаждающий аппликатор не использовался (фиг. 9) и когда он использовался (фиг. 10). Образцовые шкалы E на фиг. 9 и 10 измеряют 200 мкм.Figures 9 and 10 show a cross-sectional view of such a weld on two 0.7 mm invar® sheets when the cooling applicator was not in use (Fig. 9) and when it was in use (Fig. 10). The reference scales E in FIG. 9 and 10 measure 200 μm.

Фотографии через оптический микроскоп позволяют оценивать размер зерна материала в области сварного шва 22. На фиг. 9 расплавленная зона, воплощенная более крупным размером зерна, продолжается через всю толщину узла вплоть до нижней поверхности нижнего листа 19. В отличие от этого, на фиг. 10 размер зерна в сварном шве 22 быстро уменьшается с глубиной, и нижняя половина 23 нижнего листа 19 более или менее поддерживает свой исходный размер зерна, демонстрируя, что расплавленная зона более высоко локализована и менее глубокая. Это является результатом тепловой откачки, выполняемой охлаждающей водой.Photographs through an optical microscope allow one to estimate the grain size of the material in the region of the weld 22. FIG. 9, the molten zone, embodied by the larger grain size, extends through the entire thickness of the assembly up to the lower surface of the bottom sheet 19. In contrast, in FIG. 10, the grain size in the weld 22 decreases rapidly with depth and the lower half 23 of the bottom sheet 19 more or less maintains its original grain size, demonstrating that the melt zone is more highly localized and shallower. This is the result of heat pumping performed by the cooling water.

Такая угловая сварка может использоваться для создания узлов, непроницаемых для текучей среды, в уплотнительной мембране резервуара, в частности между двумя гофрированными листовыми пластинами. Один пример такой мембраны изображён на фиг. 11.Such fillet welds can be used to create fluid-tight assemblies in the sealing membrane of a reservoir, in particular between two corrugated sheet plates. One example of such a membrane is shown in FIG. eleven.

Изображены две гофрированные листовые пластины 18 и 19. Пластины 18 и 19 из листового металла содержат первый ряд гофров 31, выступающих на нижней грани на фиг. и разнесенных на равном расстоянии друг от друга, которые продолжаются в направлении плоскости y, и второй ряд гофров 32, аналогичным образом выступающих на нижней грани фигуры и разнесённых на равном расстоянии друг от друга, продолжающихся в направлении x, перпендикулярном направлению y. Между гофрами 31 и 32 расположены плоские зоны 33.Two corrugated sheet metal plates 18 and 19 are shown. The sheet metal plates 18 and 19 comprise a first row of corrugations 31 protruding at the bottom edge in FIG. and equally spaced from each other, which extend in the direction of the y plane, and a second row of corrugations 32, similarly protruding on the lower edge of the figure and spaced at an equal distance from each other, extending in the x direction perpendicular to the y direction. Flat areas 33 are located between the corrugations 31 and 32.

Угловой шов может быть получен таким же методом, вдоль края 17, перемещением опорной каретки 2 со сварочной горелкой 3 в направлении х.The fillet weld can be produced in the same manner along the edge 17 by moving the support carriage 2 with the welding torch 3 in the x direction.

Численный примерNumerical example

Требуемый расход охлаждающей воды измеряли экспериментально взвешиванием влажного аппликатора до и после сварки со следующими рабочими параметрами: энергия сварки равна 89 кДж/м, что соответствует току I=43 А, напряжению U=11,7 В и скорости движения v=34 см/мин. Расход воды 8,6 мл/м, а именно 0,097 мл/кДж, измеряли, достигая полного испарения охлаждающей воды без заметного накопления.The required flow rate of cooling water was measured experimentally by weighing a wet applicator before and after welding with the following operating parameters: the welding energy is 89 kJ / m, which corresponds to the current I = 43 A, voltage U = 11.7 V, and movement speed v = 34 cm / min. ... A water flow rate of 8.6 ml / m, namely 0.097 ml / kJ, was measured to achieve complete evaporation of the cooling water without appreciable accumulation.

Теоретические расчеты дают расход воды 8,9 мл/м при тех же условиях. Расчеты основаны на предположении о повышении температуры от 20°С до 100°С с последующим испарением воды, что приводит к охлаждению металла от 800°С до 500°С. Сходимость этих результатов показывает, что жидкий охладитель эффективно полностью расходуется при тепловой откачке, а не рассеивается в зонах, где он не нужен. Это соответствует минимальному расходу порядка 8 мл/м для энергии сварки 89 кДж/м, а именно приблизительно 0,090 мл/кДж. При необходимости дополнительно снижать температуру металла, достигнутую после перемещения охлаждающего аппликатора, расход можно увеличивать до примерно 20 мл/м без накопления воды, а именно до примерно 0,225 мл/кДж. Эти результаты приведены в качестве указания и дают порядок величины для количества воды, необходимого для охлаждения углового шва между двумя металлическими листами толщиной 0,7 мм.Theoretical calculations give a water flow rate of 8.9 ml / m3 under the same conditions. The calculations are based on the assumption of an increase in temperature from 20 ° C to 100 ° C, followed by evaporation of water, which leads to the cooling of the metal from 800 ° C to 500 ° C. The convergence of these results shows that the liquid coolant is efficiently completely consumed during thermal pumping and is not dissipated in areas where it is not needed. This corresponds to a minimum flow rate of the order of 8 ml / m for a welding energy of 89 kJ / m, namely about 0.090 ml / kJ. If it is necessary to further reduce the metal temperature reached after the movement of the cooling applicator, the flow rate can be increased to about 20 ml / m without water accumulation, namely to about 0.225 ml / kJ. These results are given as an indication and give an order of magnitude for the amount of water required to cool a fillet weld between two 0.7 mm thick metal sheets.

Использование глагола «содержать», «включать» или «включать в себя» и их сопряженных форм не исключает наличия элементов или этапов, отличных от перечисленных в формуле изобретения.The use of the verb "contain", "include" or "include" and their conjugate forms does not exclude the presence of elements or steps other than those listed in the claims.

В формуле изобретения любая ссылочная позиция между скобками не должна интерпретироваться как налагающая ограничение на формулу изобретения.In the claims, any reference position between parentheses should not be interpreted as limiting the claims.

Claims (26)

1. Способ сварки, включающий1. A method of welding, including создание сварного шва (22) для соединения двух металлических деталей (18, 19), путём перемещения сварочной горелки (3) вдоль траектории сварного шва (22), creation of a weld (22) for joining two metal parts (18, 19), by moving the welding torch (3) along the path of the weld (22), перемещение охлаждающего аппликатора (8) по внешней поверхности сварного шва (22) непосредственно за сварочной горелкой (3), с охлаждением сварного шва (22), moving the cooling applicator (8) along the outer surface of the weld (22) directly behind the welding torch (3), with the cooling of the weld (22), при этом охлаждающий аппликатор (8) содержит подкладку из минеральных волокон, пропитанную жидким охладителем.the cooling applicator (8) contains a mineral fiber lining impregnated with a liquid coolant. 2. Способ по п. 1, в котором минеральные волокна подкладки аппликатора (8) выполнены из керамики.2. A method according to claim 1, wherein the mineral fibers of the applicator liner (8) are made of ceramic. 3. Способ по п. 2, в котором минеральные волокна выполнены из керамики, преимущественно содержащей кремнезем в совокупности с другими оксидами.3. A method according to claim. 2, in which the mineral fibers are made of ceramics, predominantly containing silica in combination with other oxides. 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором охлаждающий аппликатор (8) питают жидким охладителем при его перемещении по сварному шву (22).4. A method according to any one of claims. 1-3, in which the cooling applicator (8) is fed with a liquid coolant as it moves along the weld (22). 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором используют жидкий охладитель в виде воды или жидкого азота.5. The method according to any one of claims. 1-4, which uses a liquid coolant in the form of water or liquid nitrogen. 6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором охлаждающий аппликатор (8) выполнен с возможностью скольжения по внешней поверхности сварного шва (22).6. The method according to any one of claims. 1-5, in which the cooling applicator (8) is slidable on the outer surface of the weld (22). 7. Способ по любому из пп. 1-5, в котором охлаждающий аппликатор (8) выполнен с возможностью качения по внешней поверхности сварного шва (22).7. A method according to any one of claims. 1-5, in which the cooling applicator (8) is configured to roll on the outer surface of the weld (22). 8. Способ по п. 7, в котором охлаждающий аппликатор (8) выполнен в виде шины, расположенной вокруг цилиндрической опоры, установленной с возможностью качения по внешней поверхности сварного шва (22).8. A method according to claim 7, wherein the cooling applicator (8) is in the form of a tire disposed around a cylindrical support mounted to roll on the outer surface of the weld (22). 9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором сварочная горелка (3) выполнена в виде электродуговой сварочной горелки.9. A method according to any one of claims. 1-8, in which the welding torch (3) is designed as an electric arc welding torch. 10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором две металлические детали (18, 19) выполнены в виде пластин из листового металла, подлежащих сварке угловым сварным швом или встык, причём траектория сварного шва (22) расположена по краю (17) одной из указанных металлических пластин.10. The method according to any one of claims. 1-9, in which two metal parts (18, 19) are made in the form of sheet metal plates to be fillet welded or butt welded, and the path of the weld (22) is located along the edge (17) of one of these metal plates. 11. Способ по п. 10, в котором листовые металлические пластины (18, 19) выполнены из сплава, выбранного из нелегированных и слаболегированных сталей, нержавеющих сталей, никелированных сталей с низким коэффициентом термического расширения и марганцовистых сталей с низким коэффициентом термического расширения.11. A method according to claim 10, wherein the sheet metal plates (18, 19) are made of an alloy selected from unalloyed and low alloy steels, stainless steels, nickel-plated steels with a low coefficient of thermal expansion and manganese steels with a low coefficient of thermal expansion. 12. Устройство для сварки, содержащее12. A device for welding, containing подвижную опорную каретку (2), выполненную с возможностью перемещения по траектории движения относительно двух металлических деталей (18, 19), подлежащих соединению,a movable support carriage (2), made with the possibility of moving along a trajectory of movement relative to two metal parts (18, 19) to be connected, установленные на подвижной опорной каретке (2)mounted on a movable support carriage (2) сварочную горелку (3) для создания сварного шва (22) между двумя металлическими деталями (18, 19) иa welding torch (3) for creating a weld (22) between two metal parts (18, 19) and охлаждающий аппликатор (8), расположенный после сварочной горелки (3) в направлении траектории движения и выполненный с возможностью охлаждения сварного шва посредством контакта с внешней поверхностью наплавленного валика,a cooling applicator (8) located after the welding torch (3) in the direction of the motion path and configured to cool the weld by contacting the outer surface of the weld bead, при этом охлаждающий аппликатор (8) включает в себя подкладку из минеральных волокон и распределительную головку (15), выполненную с возможностью запитывания охлаждающего аппликатора (8) жидким охладителем с пропитыванием упомянутой подкладки. wherein the cooling applicator (8) includes a lining of mineral fibers and a dispensing head (15) configured to feed the cooling applicator (8) with a liquid coolant and impregnate said lining. 13. Устройство по п. 12, дополнительно содержащее направляющий рельс (1), фиксированно расположенный относительно двух металлических деталей (18, 19), подлежащих соединению, причём упомянутая каретка (2) установлена подвижно на направляющем рельсе (1) с возможностью перемещения вдоль траектории движения.13. The device according to claim 12, further comprising a guide rail (1) fixedly located relative to two metal parts (18, 19) to be connected, and said carriage (2) is movably mounted on the guide rail (1) with the possibility of movement along the path movement. 14. Устройство по п. 12 или 13, дополнительно содержащее экран (13, 35), расположенный на упомянутой каретке (2) между охлаждающим аппликатором (8) и сварочной горелкой (3) с возможностью защиты сварочной горелки от брызг жидкого охладителя.14. Apparatus according to claim 12 or 13, further comprising a screen (13, 35) located on said carriage (2) between the cooling applicator (8) and the welding torch (3) with the possibility of protecting the welding torch from splashes of liquid coolant. 15. Устройство по любому из пп. 12-14, дополнительно содержащее15. Device according to any one of paragraphs. 12-14, additionally containing насос (28) для подачи жидкого охладителя, соединенный с распределительной головкой (15) для подачи в распределительную головку потока жидкого охладителя, иa pump (28) for supplying liquid coolant coupled to the distribution head (15) for supplying the distribution head with a flow of liquid coolant, and блок (26) управления, связанный с насосом (28) и выполненный с возможностью регулировки потока жидкого охладителя в соответствии с одним или обоими параметрами, выбранными из группы, состоящей из: скорости движения опорной каретки (2), электрического тока, направляемого в сварочную горелку (3).a control unit (26) associated with the pump (28) and configured to adjust the flow of the liquid coolant in accordance with one or both parameters selected from the group consisting of: the speed of movement of the support carriage (2), the electric current directed to the welding torch (3). 16. Устройство по любому из пп. 12-15, дополнительно содержащее эластичный элемент (38, 40) подвески для приложения давления к охлаждающему аппликатору (8) в направлении металлических деталей (18, 19, 36), подлежащих соединению.16. Device according to any one of paragraphs. 12-15, additionally containing an elastic member (38, 40) of the suspension for applying pressure to the cooling applicator (8) in the direction of the metal parts (18, 19, 36) to be connected.
RU2019121494A 2017-01-20 2017-12-22 Method and apparatus for low-distortion welding using cooling comprised of cushion of mineral fibers infiltrated with cooling liquid RU2749597C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1750496 2017-01-20
FR1750496A FR3062078B1 (en) 2017-01-20 2017-01-20 METHOD AND DEVICE FOR LOW DISTORTION WELDING
PCT/FR2017/053813 WO2018134490A1 (en) 2017-01-20 2017-12-22 Low-distortion welding method and device, with application of cooling consisting of a cushion of mineral fibres soaked with a cooling liquid

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019121494A RU2019121494A (en) 2021-02-20
RU2019121494A3 RU2019121494A3 (en) 2021-02-20
RU2749597C2 true RU2749597C2 (en) 2021-06-15

Family

ID=58162952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019121494A RU2749597C2 (en) 2017-01-20 2017-12-22 Method and apparatus for low-distortion welding using cooling comprised of cushion of mineral fibers infiltrated with cooling liquid

Country Status (6)

Country Link
KR (1) KR102364300B1 (en)
CN (1) CN110248757A (en)
FR (1) FR3062078B1 (en)
RU (1) RU2749597C2 (en)
SG (1) SG11201906642UA (en)
WO (1) WO2018134490A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111590261B (en) * 2020-06-01 2021-10-01 嘉兴金鹏工具有限公司 Welding tool for processing press stud of all-steel forging type jack and press stud processing method
CN113102878B (en) * 2021-06-15 2021-09-21 江苏时代新能源科技有限公司 Welding equipment and welding process
CN113360986B (en) * 2021-06-15 2023-03-24 中建八局第二建设有限公司 Corrugated metal plate design method
DE102021005854A1 (en) 2021-11-25 2023-05-25 Messer Se & Co. Kgaa Method of reducing distortion when welding and cutting metals
CN117773401A (en) * 2024-02-27 2024-03-29 深圳市智德森水务科技有限公司 Welding device for drainage pipeline

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU948592A1 (en) * 1980-12-30 1982-08-07 Предприятие П/Я М-5671 Apparatus for pulsative cooling of articles
SU1066765A1 (en) * 1981-07-06 1984-01-15 Предприятие П/Я М-5765 Method of diminishing residual deformations and tensions in welded frame structures
US20040040944A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-04 Offer Henry Peter Method for welding on stress-sensitive materials
JP2009262214A (en) * 2008-04-28 2009-11-12 Toshiba Corp Welding equipment and welding method
CN105643122A (en) * 2016-03-17 2016-06-08 中船黄埔文冲船舶有限公司 Thin plate weld with trailing deformation control device and method with dynamic hot stretching and chilling combined

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04262881A (en) * 1991-02-18 1992-09-18 Nkk Corp Method for cooling top roll for electro-resistance-welded tube
FR2701415B1 (en) 1993-02-12 1995-05-19 Technigaz Ste Nouvelle Automatic welding machine "in situ" following a curvilinear section profile, and with programmable extrapolation control.
JP3539612B2 (en) * 1997-08-25 2004-07-07 Jfeスチール株式会社 Apparatus and method for smoothing steel seam
KR101152004B1 (en) * 2010-10-19 2012-06-01 (주)우진기계 Position regulator of welding torch used in muffler welder
KR101289904B1 (en) * 2011-12-28 2013-07-24 재단법인 포항산업과학연구원 Roller peening apparatus and roller peening method using it
KR101328327B1 (en) * 2011-12-28 2013-11-11 주식회사 포스코 Tandem Overlay Welding Device
KR101454345B1 (en) * 2012-05-24 2014-10-23 삼성중공업 주식회사 Carriage apparatus
KR101406361B1 (en) * 2012-10-10 2014-06-12 주식회사 포스코 Overlay Welding Device Using Radiation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU948592A1 (en) * 1980-12-30 1982-08-07 Предприятие П/Я М-5671 Apparatus for pulsative cooling of articles
SU1066765A1 (en) * 1981-07-06 1984-01-15 Предприятие П/Я М-5765 Method of diminishing residual deformations and tensions in welded frame structures
US20040040944A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-04 Offer Henry Peter Method for welding on stress-sensitive materials
JP2009262214A (en) * 2008-04-28 2009-11-12 Toshiba Corp Welding equipment and welding method
CN105643122A (en) * 2016-03-17 2016-06-08 中船黄埔文冲船舶有限公司 Thin plate weld with trailing deformation control device and method with dynamic hot stretching and chilling combined

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018134490A1 (en) 2018-07-26
FR3062078A1 (en) 2018-07-27
SG11201906642UA (en) 2019-08-27
RU2019121494A (en) 2021-02-20
CN110248757A (en) 2019-09-17
RU2019121494A3 (en) 2021-02-20
FR3062078B1 (en) 2019-04-12
KR20190110015A (en) 2019-09-27
KR102364300B1 (en) 2022-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2749597C2 (en) Method and apparatus for low-distortion welding using cooling comprised of cushion of mineral fibers infiltrated with cooling liquid
FI83399C (en) Method of welding metal sheet
CN104874919B (en) A kind of slab narrow gap laser photocoagulation method
US6914213B2 (en) Method and device for overlapping welding of two coated metal sheets with a beam of high energy density
CN104487200A (en) Method of and system for using moving consumable wire with weld puddle
CN112975122B (en) Welding gas protection device, laser wire filling welding system and welding method
JP2004261870A (en) Joint design for laser welding zinc coated steel
US20140034621A1 (en) Method and system of hot wire joint design for out-of-position welding
KR20160021827A (en) System for and method of welding with hot wire tig positioned heat control
US20110073572A1 (en) Method to reduce thermal degradation of adhesive in weldbonding
RU2017134344A (en) PIPE ASSEMBLY STATION
CN107309563A (en) A kind of laser electrical arc complex welding method of high-grade pipe line steel
Li et al. Process stability and parameters optimization of narrow-gap laser vertical welding with hot wire for thick stainless steel in nuclear power plant
US5780804A (en) Apparatus and method for making structural fillet welds
CN207942087U (en) Composition backing device
CN105431249A (en) Device for producing a weld joint in a narrow chamfer
JP4219174B2 (en) Laser welding method
KR20120077201A (en) Apparatus for automatic submerged arc welding
GB2308562A (en) Underwater welding method and apparatus
CN113333915B (en) Dynamic adjusting device of submerged arc welding wire feeding equipment
JP7389013B2 (en) Sliding copper pad for welding, welding equipment and welding method
JP5213245B2 (en) Laser welding equipment
KR101225145B1 (en) Width adjustable copper shoe
RU2379163C1 (en) Backing for formation of weld seam
CN216541546U (en) Welding robot