СОWITH
д Изобретение относитс к сварке и может быть использовано при ведении процесса под водой или других влажных услови х. Известен способ дуговой сварки, при котором дл защиты зоны сварки используют пасту, которой замазываю зазор между свариваемыми детал ми i Однако при сварке под водой эта паста не обеспечивает герметичности в зоне сварки, так как не обладает достаточной пластичностью. Цель изобретени - повышение надежности защиты при сварке под водо Цель достигаетс тем,что согласн способу дуговой сварки, при котором зону сварки защищают слоем пасты, в качестве пасты используют смесь солей орданических кислот, мас.%: Соли смол ных кислот 2-40 Соли жирных кислот, выбранные из группы: стеариновой, пальметиновой , олеиновой, линоленовой кислот или их. смесиОстально Применение пасты облегчает регули рование воспламенени дуги и ее горение в воде и при горении дуга образует защитную газовую зону, котора предупреждает пр мое присутствие воды в зоне дуги и контакт воды со сварочным расплавом. Кроме этого, паста споеобствует образованию шлако вого сло дл защиты расплава, при этом шлаковьй слой замедл ет охлажде ние сварного шва итаким образом улучшает выделение газов из шва. При горении пасты вьщел етс значительно количество тепловой энергии, котора также улучшает горение дуги и замедл ет охлаждение сварного шва. Предлагаемый способ может быть использован во всех режимах любой дуговой и газовой сварки, например при дуговой сварке, дуговой сварке металлическим электродом в инертного газа, дуговой сварке металлическим эхгектродом в среде защитного газа или при плазменной сварке. На фиг.1 показан вариант осуществлени способа, вспомогательное вещество перемещаетс вместе со свароч ным электродом; на фиг.2 - то же, сварка ведетс через слой вспомогательного веществаi на фиг.З - то же вспомогательное вещество подаетс в точку сварки через трубчатые направл ющие вещества} на фиг.4 - то же, сварочный электрод покрыт вспомогательным веществом. Сварное соединение (валик) 1 получаетс под водой на плоском основании 2 с помощью сварочного электрода 3, при этом дуга 4,- образованна между основанием и рабочим концом электрода, частично защищаетс пастой 5 (фиг.1). В пасте 5 во врем сварки образуетс полость 6 и паста перемещаетс за сварочным электродом 3 таким образом, что дуга 4 непрерывно и полностью расположена в полости. По мере сварки позади остаетс кусок пасты 5 и защитный слой, образованный шлаком 7. Этот слой предупрезвдает охлаждение сварного соединени 1 и преп тствует контакту между водой и сварным соединением.Более того, высока температура соединени 1 может быть результатом того, что вспомогательное вйцество в защитном слое .продолжает гореть и это предупреждает охлаждение. Вариант осуществлени способа (фиг.2) отличаетс от предшествующего главным образом тем, что зазор, который нужно сварить, уже покрыт перед сваркой слоем 5 пастообразного вспомогательного вещества и сварка ведетс через этот слой. Таким образом, на прот жении сварки паста используетс в качестве защитного пок эыти дл наплавленного валика 1. На валике защитный слой образуетс таким же образом, как и в предшествующем примере. В варианте осуществлени способа (фиг.З) пастообразное вещество 5 подаетс в точку ведени сварки трубчатой направл ющей 8, которые в то же врем окружают сварочный электрод 3.Таким образом, направл юща трубка 8 служит в качестве кольцевого сопла, окружающего сварочный электрод 3. В других отношени х этот вариант осуществлени эквивалентен предыдущему . . В варианте осуществлени на фиг.4 сварочный электрод 3 уже покрыт пастообразным вспомогательным веществом 5, которое во врем сварки распредел етс по дуге 4 и наплавленному валику 1, который образуетс при этом. Горение дуги и образова3ние защитного сло происходит так же, как и в предыдущих примерах. , Пример 1. Сварочные испытани проведены под водой на глубине 3 м согласно предлагаемому способу (фиг.1) с использованием м гкого мы ла из галлового масла в качестве вспомогательного вещества. М гкое мы ло из таллового масла должно быть твердым и содержит примерно 20% воды и 75% солей натри жирных кислот главным образом олеиновой и линрле- вой, 20% .солей натри смол ных кислот , например абиетиновой, дегидроабиентиновой , пимаровой и изопимаро вой, и 5% соды. При сварке используют специальную высокопрочную мелкозернистую сталь типа SFS 250 и не лигированные электроды с кислотным покрытием типа ISO Е 43 4АР25 (ОК50.10). Сварной образец подверга ют испытани м, на раст жение и испытанию на ударную прочность. При испытании прочности на раст жении растрескивание имеет место в основном материале (предельна проч ность чистого сварного материала 440-490 мм). Ударна прочность при испытани х также адекватна той температуре , котора имеет место под водой. I Затем сварные швы исследуют с по мощью рентгеновского анализа, который показал класс 3. Сварные соединени характеризуютс пористостью и при исследовании микроструктуры обнаружено несколько небольших шлаковых включений, в верхнем валике р дом с поверхностью рентгеновский ан лиз не показывает наличие пор. Пример 2. Стыковой шов сва рен под водой на глубине 3 м с использованием методики (фиг.. 1), в ко торой использовано м гкое мыло из таллового масла в качестве вспомогательного вещества, аналогично при меру 1. Температура воды 3°С. Испол зуют сталь типа Fe 52c (соответствующа судостроительной стали Novsk Vevitas типа NVW-36 или NVW-36), св рочные электроды окрашены виниловой краской. Когда м гкое мыло удал ют верхней части сварочного шва пример но через 1 мин после сварки, установлено , что наплавленный валик еще накален. Сваренные образцы подвергают испытани м на ударную прочность при 7 ОС. Ни в одном из испытаний на ударную прочность не получен результат ниже этого предела. Пример 3. Аналогично примерам 1 и 2 проведены испытани под водой, в которых использована методика фиг.1, а также пасты различных составов. По каждому образцу сделана оценка. Паста имеет следующие образцы. Образец 1. Стандартное м гкое ло из таллового масла с 20% воды, остальное сухое вещество, содержащее 5% соды, 20% солей натри смол ных кислот, например абиетической кислоты , и 75% солей натри жирных кис-. лот С(-С24 например олеиновой и линолевой. Образец 2. Стандартное м гкое мыло из таллового масла по образцу 1, но содержащее 25% воды. Образец 3. Стандартное м гкое мыло из таллового масла по образцу 1, но содержащее 30% воды, Образец 4. Стандартное м гкое мыло из таллового масла, содержащее 15% воды и остальное сухое вещество, состо щее исключительно из солей натри смол ной и жирной кислот в такой же пропорции, как и в предшествующих образцах. Образец 5. М гкое мыло из таллового масла по образцу 4, но содержащее 20% воды. Образец 6. М гкое мыло из талло-. вого масла по образцу 4, но содержащее 40% воды. Образец 7. М гкое мьшо, полученнов из жирной кислоты таллового масла , содержащее примерно 20% воды и остальное сухое вещество, с составом: примерно 5% соды, 2%.солей натри смол ной кислоты и остальное соли натри жирных кислот С 2 го Образец 8. М гкое мыпо полученное из дистиллированного таллового масла, содержащее количество воды и соды по образцу 7 и сухоевещество, в котором 10% составл ют соли натри смол ных кислот. Образец 9. М гкое мыло по образцу 8, при этом 25% сухого вещества составл ют соли натри смол ных кислот, Образец 10. М гкое мыло по образцу 8, при этом 30% сухого вещества составл ют соли натри смол ных кислот . Образец 11. М гкое мыло по образц 8, при этом 40% сухого вещества составл ют соли натри смол ных кислот. Образец 12. М гкое мыло, содержащее количество воды и соды по образцу 7, при этом 80% сухого вещества составл 1рт соли натри смол ных кислот и 5% соли натри жирных кислот плюс неомыл емые вещества. Образец 13. М гкое мыло, приготов ленное из жирных кислот рапсового масла, содержащее 30% воды, остальное сухое вещество, включающее 5% соды, и в основном соли натри .ненасьщенных жирных кислот (примерно 55% соли натри олеиновой кислоты). Образец 44. М гкое мыло, приготовленное из стеариновой жирной кислоты , содержащей примерно 55% воды, остальное сухое вещество, состо щее из солей натри насыщенных кислот, Примерно 60%-стеарат. .натри ), Образец 15. Расплавленный, чистый водный стеарат натри . Образец 16. М гкое мыло по образцу 2, при этом натрий замешен калием . . Образец 17. М гкое мыло по образцу 2, при этом натрий замешен магнием . , . Образец 18. М гкоемыло по образцу 2, при этом натрий замещен цинком . Образец. 19. М гкое мыло по образцу 2, при этом натрий замещен кобаль том. Самые хорошие результаты получены с образцами 2 и 10, которые основаны на жирных кислотах и смол ных кислотах таллового масла и содержат в качестве основных компонентов соли натри смол ных кислот и ненасыщенны жирных кислот. Образцы 7-12 показыва ют, что относительное количество,смо л ных кислот может измен тьс в.довольно широких пределах. Таким образом , хорошие результаты получают при использовании м гкого мыла, содержащего 2% солей смол ной кислоты, а , также при использовании м гкого мыла в котором дол этих солей составл ет 40%.Кроме этого,хорошие свойства также имеет м гкое мыл о, содержащее 80% солей смол ных кислот (примерно 95% от общего количества солей жирных и смол ных кислот) , но это мыло не длительного положительного вли ни на качество наплавленного валика. Относительна хорошие результаты получены с образцами 13-15, которые показьшают , что присутствие солей смол ных кислот в вспомогательном веществе не об зательно. Образец 13 состоит в основном из солей ненасьш енных кислот , а образцы 14 и 15 содержат соли насьш;енных кислот, откуда следует, что двойные св зи в углеродной цепи или их отсутствие не вл ютс ограничивающим фактором. Углеродные цепи основных компонентов в образцах 1315 содержат 16-18 атомов углерода и в целом количество.углеродных атомов BCjEx жирных кислот в образцах составл ет 10-24. Из образцов 1-3 видно, что небольшое различие в содержании воды в м гком мьше оказывает небольшое вли ние на результаты. Однако высокое содержание воды в образце 6 оказьшает такое вли ние, что мьшо становитс слишком м гким дл сварки. С другой стороны, образец 15 показьшает, что наличие воды во вспомогательном веществе не об зательно само по себе. Хорошие результаты получены с образцами 4 и 5. Это указьшает на то, что присутствие соды во вспомогательном веществе не оказывает заметного вли ни на результаты. Образцы 16-19 показывают, что натрий может быть замещен катионами других металлов без отрицательного вли ни на результаты . . . о Предложенный способ позвол ет повысить надежность защиты при сварке под водой, так как паста образует защитную газовую зону, котора предупреждает пр мое присутствие воды в зоне дуги и контакт воды с расплавом сварочной ванны, что обеспечивает качественную сварку. Кроме того способ не требует сложного оборудовани дл ведени подводных работ и специальных водонепроницаемых покрытий дл электродов. e The invention relates to welding and can be used in conducting the process under water or other wet conditions. There is a known method of arc welding, in which a paste is used to protect the weld zone, which we gloss over the gap between the parts to be welded. However, when welding under water, this paste does not ensure tightness in the weld zone, because it does not have sufficient ductility. The purpose of the invention is to increase the reliability of protection when welding under water. The purpose is achieved by agreeing to an arc welding method in which the welding zone is protected with a layer of paste, a mixture of salts of ordanic acids, wt.%, Is used as a paste: Salts of resin acids 2-40 Salts of fatty acids selected from the group: stearic, palmetinic, oleic, linolenic acids or them. mixturesExtra Use of the paste facilitates the regulation of arc ignition and its burning in water and during burning the arc forms a protective gas zone, which prevents the direct presence of water in the arc zone and the contact of water with the welding melt. In addition, the paste contributes to the formation of a slag layer to protect the melt, while the slag layer retards the cooling of the weld and thus improves the release of gases from the weld. When the paste is burned, there is a significant amount of thermal energy, which also improves the arc burning and slows the cooling of the weld. The proposed method can be used in all modes of any arc and gas welding, for example, when arc welding, arc welding with a metal electrode in an inert gas, arc welding with a metal electrode in protective gas environment or during plasma welding. Figure 1 shows an embodiment of the method, the auxiliary substance is moved together with the welding electrode; in FIG. 2 — the same, welding is conducted through the auxiliary agent layer in FIG. 3 — the same auxiliary substance is supplied to the welding point through the tubular guide substances} in FIG. 4 — the same, the welding electrode is coated with the auxiliary substance. The welded joint (roller) 1 is obtained under water on a flat base 2 with the help of welding electrode 3, while the arc 4, which is formed between the base and the working end of the electrode, is partially protected by paste 5 (Fig. 1). In the paste 5, during welding, a cavity 6 is formed and the paste moves behind the welding electrode 3 in such a way that the arc 4 is continuously and completely located in the cavity. As welding progresses, a piece of paste 5 and a protective layer formed by slag 7 remain behind. This layer prevents cooling of welded joint 1 and prevents contact between water and welded joint. Moreover, the high temperature of joint 1 may be due to the fact that auxiliary Layer. Continues to burn and it prevents cooling. The embodiment of the method (Fig. 2) differs from the preceding one mainly in that the gap to be welded is already covered before welding with a layer 5 of a pasty excipient and welding is conducted through this layer. Thus, during welding, the paste is used as a protective coating for the deposited roller 1. On the roller, the protective layer is formed in the same manner as in the previous example. In an embodiment of the method (Fig. 3), the paste 5 is supplied to the welding point of the tubular guide 8, which at the same time surrounds the welding electrode 3. Thus, the guide tube 8 serves as an annular nozzle surrounding the welding electrode 3. In other respects, this embodiment is equivalent to the previous one. . In the embodiment of FIG. 4, the welding electrode 3 is already coated with a paste-like auxiliary substance 5, which during welding is distributed along the arc 4 and the weld bead 1, which forms therewith. The burning of the arc and the formation of a protective layer is the same as in the previous examples. Example 1. Welding tests were carried out under water at a depth of 3 m according to the proposed method (Fig. 1) using soft gall oil as an auxiliary substance. Soft tall oil should be solid and contains about 20% water and 75% sodium salts of fatty acids, mainly oleic and linring, 20% sodium salts of resin acids, for example abietic, dehydroabiantine, pimaric and isopimaric, and 5% soda. When welding, special high-strength fine-grained steel of the type SFS 250 and non-ligated electrodes with an acid coating of type ISO E 43 4AP25 (OK50.10) are used. The welded specimen is subjected to tests, tensile tests and impact tests. In tensile testing, cracking occurs in the base material (the ultimate strength of a clean welded material is 440-490 mm). Impact strength during testing is also adequate to the temperature that occurs under water. I Then welds are examined by X-ray analysis, which showed class 3. Welded joints are characterized by porosity and several small slag inclusions were found in the study of the microstructure. Example 2. A joint seam is welded under water at a depth of 3 m using a technique (Fig. 1), in which soft tall oil soap is used as an auxiliary substance, similarly to Example 1. Water temperature is 3 ° C. Steel type Fe 52c (corresponding to Novsk Vevitas shipbuilding steel type NVW-36 or NVW-36) is used, and welding electrodes are painted with vinyl paint. When the soft soap is removed from the top of the weld, approximately 1 minute after welding, it is found that the weld bead is still hot. The welded specimens are subjected to impact resistance tests at 7 oC. None of the impact tests yielded a result below this limit. Example 3. Similarly to examples 1 and 2, tests were carried out under water, in which the technique of FIG. 1 was used, as well as pastes of various compositions. For each sample made an assessment. The paste has the following patterns. Sample 1. A standard soft tall oil with 20% water, the remaining dry substance containing 5% soda, 20% sodium salts of resin acids, such as abietic acid, and 75% sodium salts of fatty acids. lot C (-C24, for example, oleic and linoleic. Sample 2. Standard soft soap from tall oil in sample 1, but containing 25% water. Sample 3. Standard soft soap from tall oil in sample 1, but containing 30% water, Sample 4. Standard mild soap from tall oil, containing 15% water and the remaining dry matter, consisting exclusively of sodium salts of resinous and fatty acids in the same proportion as in the preceding samples. Sample 5. Mild soap from tall oil oil on sample 4, but containing 20% water. Sample 6. Soft soap from tall -. Fresh oil in sample 4, but containing 40% water. Sample 7. Soft meat, obtained from tall oil fatty acid, containing about 20% water and the rest is dry matter, with the composition: about 5% soda, 2%. sodium hydroxide and the rest sodium salts of fatty acids C 2 o Sample 8. A soft we obtained from distilled tall oil, containing an amount of water and soda in sample 7 and a dry substance in which sodium salts of resin acids make 10%. Sample 9. Soft soap in sample 8, while 25% of the dry matter is sodium salt of resin acids, Sample 10. Soft soap is in sample 8, while 30% of the dry substance is sodium salt of resin acids. Sample 11. Soft soap according to sample 8, with 40% of the dry matter being sodium salt of resin acids. Sample 12. A mild soap containing an amount of water and soda in Sample 7, 80% of the dry matter being 1 ppm of sodium salt of resin acids and 5% of the sodium salt of fatty acids plus unwashed substances. Sample 13. Soft soap prepared from fatty acids of rapeseed oil, containing 30% water, the remaining dry matter, including 5% soda, and mostly sodium salts of unsaturated fatty acids (approximately 55% sodium salt of oleic acid). Sample 44. A mild soap made from stearic fatty acid containing about 55% water, the remaining dry matter consisting of sodium salts of saturated acids, Approximately 60% stearate. Sodium) Sample 15. Molten, pure aqueous sodium stearate. Sample 16. Mild soap in Sample 2, with sodium mixed with potassium. . Sample 17. Soft soap in pattern 2, with sodium mixed with magnesium. , Sample 18. Mcoemo on sample 2, with sodium replaced by zinc. Sample. 19. Soft soap as per sample 2, with sodium replaced by cobalt. The best results were obtained with samples 2 and 10, which are based on fatty acids and resin acids of tall oil and contain sodium salts of resin acids and unsaturated fatty acids as the main components. Samples 7-12 show that the relative amount of powdered acids may vary within fairly wide limits. Thus, good results are obtained when using mild soap containing 2% salts of resin acid, and also using mild soap in which the proportion of these salts is 40%. In addition, mild soaps have good properties, containing 80% of salts of resin acids (approximately 95% of the total number of salts of fatty and resin acids), but this soap does not have a long-term positive effect on the quality of the weld bead. Relatively good results were obtained with samples 13-15, which show that the presence of salts of resin acids in the auxiliary substance is not necessary. Sample 13 consists mainly of salts of unsaturated acids, and samples 14 and 15 contain salts of saturated acids, from which it follows that the double bonds in the carbon chain or their absence are not a limiting factor. The carbon chains of the main components in samples 1315 contain 16-18 carbon atoms and the total number of carbon atoms BCjEx fatty acids in the samples is 10-24. Samples 1–3 show that a slight difference in the water content in the soft has little effect on the results. However, the high water content in sample 6 has such an effect that it becomes too soft for welding. Sample 15, on the other hand, shows that the presence of water in the excipient is not necessarily in itself. Good results were obtained with samples 4 and 5. This indicates that the presence of soda in the excipient does not have a noticeable effect on the results. Samples 16-19 show that sodium can be replaced by cations of other metals without adversely affecting the results. . . o The proposed method allows to increase the reliability of protection during underwater welding, as the paste forms a protective gas zone, which prevents the direct presence of water in the arc zone and the contact of water with the weld pool melt, which ensures high quality welding. In addition, the method does not require sophisticated subsea equipment and special waterproof electrode coatings.