Способ определения зон газовой защиты от окисления при сварке плавлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 14 7 3 51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕН ЗОВОЙ ЗАШИТЫ ОТ ОКИС СВАРКЕ ПЛАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к щитных газах и может быть при отработке технологии свар Я ЗОН ГАЕНИЯ ПРИ варке в заспользовано и разработкретная концентрац газе. Концентраци ктивного вещества в ожет определяться ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР660796, кл. В 23 К 9/16, 1977.Авторское свидетельство СССР1269941, кл. В 23 К 9/6, 1985. Изобретение относится к сварке в зашитных газах и может быть использовано при отработке технологии сварки и разработке конструкций сварочных горелок и устройств, предназначенных для защиты сварного соединения от окисления.Целью изобретения является повышениестепени достоверности суждения о фактических границах зоны газовой защиты при упрощении эксперимента.На фиг.показана схема определения зон газовой зашиты при отработке режимов подачи защитного газа и конструкции газозащитных устройств применительно к сварке в щелевую разделку; на фиг. 2 график зависимости времени взаимодействия активного вещества с индикатором (1) от концентрации активного вещества в защитное газе (К).Способ осуществляется следующим образом.На поверхность образца 1, который может атурным или изготовленным из люке конструкции сварочных горелок и устройств, предназначенных для защиты сварного соединения от окисления. Цель изобретенияя - повышение степени достоверности суждения о фактических границах зоны газовой защиты при сварке. Кромки подлежащих сварке деталей и прилегающие к ним участки поверхности покрывают веществом- индикатором. В защитный газ добавляют химически активное вещество в количестве, не превышающем 0,2 мас.00. Границы зоны защиты определяют по изменению цвета вещества-индикатора. Время контакта защитного газа с поверхностью образца оценивают по интенсивности изменения цвета индикатора с помощью образцов-эталонов.2 ил.,табл. бого доступного материала, наносится индикатор 2. Индикатор может быть в виде массы или же им пропитывается бумага, ткань. В защитный газ добавляется химически активное вещество в количестве, не превышающем 0,2 мас.0. Газ с заданным расходом подается в горелку 3 и газозащитную приставку-хвостик (не показана), которые перемещаются со скоростью сварки (Ч-). Из горелки 3 и хвостовика защитный газ попадает на поверхность и кромки образца, активное вещество вступает в химическую реакцию с индикатором, в результате которой индикатор изменяет свой цвет. При этом предварительно задается необходимая длина зоны газовой зашиты, исходя из которой устанавливается время взаимодействия активного вещества с индикатором = в -. Временисоответствует кон- Ч 1466887расчетным путем или по зависимостям, полученным экспериментально.Взаимодействие активного вещества с индикатором ограничивается временем так как при определенной конструкции газозащитных устройств и режиме подачи защитный газ может достичь заданных областей на поверхности и кромках образца позже, чем требуется. Так, например, при ,сварке в щелевую разделку защитный газ , может достигать поверхности сварного шва, 1спустя некоторое время после его кристаллизации, что не обеспечивает защиту от окисления. Поэтому количество активного вещества, содержащегося в единице объема защитного газа, должно обеспечивать изменение цвета индикатора только в течение времени 1, При этом количество активного вещества не должно превышать 0,2 мас.Я, так как в противном случае происходит изменение цвета индикатора не только при контакте с активным веществом, но и за счет его диффузии. Изменение цвета индикатора ,за счет диффузии активного вещества не обеспечивает точного определения размером зон газовой защиты и, таким образом, снижает положительный эффект способа.Зоны защиты определяются по изменению цвета индикатора, а их размеры - по границе цветов. Способ позволяет также оценить время контакта защитного газа с поверхностью образца по интенсивности изменения цвета индикатора. При более длительном контакте цвет меняется интенсивней, при коротком контакте - слабее. Время контакта оценивается с достаточной точностью с помощью образцов-эталонов, на которых зафиксирована цветовая гамма индикатора при различном времени его контакта с защитным газом, содержащим активное вещество в заданном количестве.Лример. Проводят отработку режимов подачи защитного газа, конструкции сопла горелки и газозащитной приставки, обеспечивающих качественную защиту от окисления при сварке плавящимся электродом в щелевую разделку шириной 10 мм и глубиной 50 мм. При оптимальных режимах сварки скорость составляет Ч=5 мм/с, необходимая длина зоны газовой защиты 60 мм.В качестве активного вещества используют хлористый водород. Применяется индикаторная масса следующего состава, Я: глицерин 20 - 25; бромтимоловый синий 0,2 - 0,3; спирт этиловый 9 - 10; каолин 35 - 40; вода остальное.После приготовления индикаторная масса наносится кистью на поверхностью и кромки образцов (фиг. 1). Исходя из времени взаимодействия ак 1тивного вещества с индикатором Г60= - =12 с, по зависимости, полученной5 5экспериментально (фиг. 2), определяют необходимую концентрацию активного вещества в газе, обеспечивающую изменение цвета индикатора в течение 12 с, которая составляет 0,04 мас.Я,Аргон, в котором содержится хлористыйводород в количестве 0,04 мас.Я, подается в горелку и газозащитную приставку, кото.рые перемещаются над образцом со скоростью 5 мм/с.При этом изменяют расход подачи газав горелку и приставку, диаметр сопла, его конфигурацию, длину и ширину газозащитной приставки.По изменению цвета индикаторной массы 20 изучают характер распределения газовогопотока на кромках образца и в щелевом зазоре и выбирают оптимальные режимы подачи газа и конструкцию устройств.Кроме того, оценивают эффективностьпредлагаемого способа при содержании различного количества активного вещества в защитном газе. Полученные результаты проверяют при сварке натурных образцов. Результаты экспериментов и сравнительного анализа приведены в таблице.ЗОИзобретение позволяет определять реальные размеры зон газовой защиты, сократить время и расходы на разработку конструкторско-технологических решен и й, обеспечивающих качественную защиту от окис ления сварного соединения.Формула изобретенияСпособ определения зон газовой защитыот окисления при сварке плавлением, при котором в защитный газ добавляют химически активное вещество, а о размерах зоны защиты судят по окрашиванию вещества- индикатора, которое наносят на исследуемый объект, отличающийся тем, что, с целью повышения степени достоверности суждения о фактических границах зоны газовой защиты при упрощении эксперимента, вещество- индикатор наносят непосредственно на кромки подлежащих сварке деталей, активное вещество добавляют в защитный газ в коли честве 0,02 - 0,2 мас,Я, а время, необходимое для изменения цвета вещества-индикатора выбирают равным времени, необходимому для защиты от окисления.0,10,20,22 Концентрация активного вещества,мас.7 Время изменения цвета индикатора (время взаимодействия),с Результаты сравнительногоанализа размеров зон защиты, полученных предлагаемым способом и присварке натурных образцов Размеры не совпадают,реальные размеры меньшеЗоны совпадаютРазмеры не совпадают,реальные размеры большеТо же Размеры не совпадают,наблюдается диффузияактивного вещества в индикаторной массе466887 го Хб 01 В Р 12 О 0,22 И. Верес892 бретен Раугнс Патент ина 1 ФО 35 02 ООФ Ооб ООд Редактор Н. ЛазаренкоЗаказ 1098/11БНИИПИ Государственно13035,Производственно.издате Составитель Т. Л Тех реТиражкомитетаосква, Жьский коцб Корр Подпям и откр кая наб., , г. Ужго ктор Л. Патайсноетинм при ГКНТ ССд. 4/5од, ул. Гагарина, 10