Способ местного нагрева деталей при сварке и устройство для его осуществления

(19) (11) 151) 4 В 23 К 28/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Украинский заочный политехнический институт им. И.З, Соколова(56) Авторское свидетельство СССРВ 56176, кл. В 23 В 28/00, 1939.Авторское свидетельство СССРВ 1000204, кл. В 23 К 37/06, 28.02.83.(54) СПОСОБ МЕСТНОГО НАГРЕВА ДЕТАЛЕЙПРИ СВАРКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ местного нагрева деталей при сварке, заключающийсяв том, что источник тепла перемещают синхронно со сварочным электродом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества сварного соединения, нагрев осуществляютступенями, при этом температурунагрева снижают по мере удаленияступеней нагрева от сварочного электрода.1222468 5О 15 го 25 30 2. Устройство для местного нагрева деталей преимущественно при сварке, содержащее тепловой трансформатор с несколькими теплоотводами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью эффективности теплопередачиИзобретение относится к сварке,а именно к процессам и устройствамместного подогрева деталей при дуговой сварке.Целью изобретения является павышение качества сварныхсоединений.На чертеже приведена схема устройства для местного подогрева деталей.Устройство содержит герметичныйкорпус 1 теплового трансформатора,внутренняя полость которого покрытакапиллярно-пористым материалом 2 ичастично заполнена легкоиспаряющейся жидкостью 3 (теплоноситель), тритеплоотвода 4-6, выполненные в виде патрубков, внутренняя полостькоторых содержит также капиллярнопористый материал, а концы теплоотводов закрыты эластичной пластиной7 (например, медной фольгой). Концытеплоотводов прижаты к свариваемомуизделию 8 усилием пружин 9, равнымдавлению в патрубках. Стрелкой 10показано направление сварки и движения теплового трансформатора со.сварочным электродом 11,Устройство работает следующимобразом. Вначале включается одновременно подача электрода 11 в зону горения дуги и его перемещение с тепловым трансформатором в направлении сварки. Теплом сварочной дуги плавится электрод 11 н нагревается корпус 1 теплового трансформатора, Из-за нагрева корпуса происходит испарение теплоносителя 3 в направ" ленин, показанном стрелками. Из зо-, ны испарения корпуса 1 теплоноситель 3, превратившись в газ высокой температуры, поступает по теплботводам 4-6 в зону конденсации, т.е. от теплового трансформатора к изделию, концы теплоотводов выполненыв виде эластичных пластин, а самитеплоотводы подпружинены, при этомусилие сжатия пружин равно давлению внутри теплового трансформатора. к эластичным пластинам 7. Теплоноситель 3, конденсируясь на эластичных пластинах 7, отдает тепло. им; так как пластины 7 прижаты к изделию 8, тепло передается последнему. С помощью капиллярных сил теплоноситель 3 возвращается по капилляр- но-пористому материалу 2 в зону испарения, т.е. в корпус 1.Теплоотводящие патрубки располагаются по высоте корпуса 1 так, чтобы в процессе работы устройства температура на конце теплоотвода 6 была больше, чем у теплоотвода 5,а температура этого теплоотводабольше температуры теплоотвода 4. Концы теплоотводов 4-6, закрытые герметично эластичными пластины 7,прижаты к изделию 8 усилием пружин9, равным давлению теплоносителя втепловом трансформаторе. Передачатепла изделию 8 происходит черезэластичную пластину 7, напримермедную фольгу, котброй закрыты концы теплоотводов 4-6. Система перемещается относительно изделия 8со скоростью сварки в направлении10. Нагрев изделия 8 регулируетсяпри помощи изменения расстояния между теплоотводами в зависимости от марки стали изделия и требуемойтемпературы нагрева детали при сварке. Например, теплоустойчивая стальмарки 15 Х 1 И 1 Ф подогревается перед 35сваркой до 350 С.1В устройстве, реализующем способ,высота корпуса 1 150 мм, наружный диаметр корпуса 1 80 мм, внутренний 20 мм. Внутренний диаметр у нижнего 40 конца корпуса 1 40 мм. Толщина стенки корпуса 2 мм, материал-сталь, 15 ХСНД. Диаметры Каждого из патрубков теплоотводов 4-6 20 мм, толщинаЗаказ 1650/14 Тираж, 1001 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стенки 0,5 мм, расстояние между ними по высоте корпуса 50 мм. Нижний патрубок 6 расположен на расстоянии 20 мм от нижнего края корпуса 1.Давление внутри тепловой трубы 2 кПа. Поэтому давление пружин 9 регулируют на 2 кПа.Проводятся опыты по сварке образцов йз стали марки 15 Х 1 М 1 Ф толщиной 5 мм. Для этой стали требуется подогрев под сварку до 350 С. Сварку производят в среде СО электродной проволокой диаметром 2 мм при токе 300 А, напряжении 50 В,. скорости 30 м/ч. Патрубки 4-6 расставляют на расстоянии от оси электрода соответственно 200 мм, 100 мм 1222468 4и 50 мм. При.этом температура нагре.ва образцов, определяемая по показаниям термопар, составляет после,прохода патрубков 4-6 соответствен-но 100+5 С, 200+5 С, 350+5 С. Предлагаемые способ и устройстводля местного нагрева деталей присварке позволяют повысить прочность 10 сварного шва на 11-252 (в среднемна 123), путем изменения расстояния между концами теплоотводов производить нагрев до температур после прохода каждого теплоотвода соот ветственно 150, 250 и 400 С, новысить коэффициент теплоотдачи от концов теплоотводов к детали на 103.