Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12830
.pdf
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB384672A
[]
ПАТЕНТ
S-PEI I -A T I O Le ra z =G si '1
СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 10 июня 1931 года. № 16,879/31. 384, 672 E. Полный курс принят: декабрь. 12, 1932.
Полная спецификация.
Усовершенствования в технологическом процессе и оборудовании для сварки металлических заготовок.
Я, Уильям Уоррен Триггс, из фирмы Marks & Clerk, 57 и 58, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W.C. 2, подданный
Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения (сообщение, полученное мной из-за
границы от компании The Midland Steel Products Company, корпорации, организованной и действующей в
соответствии с законами штата Огайо, Соединенных Штатов Америки, расположенной по адресу:
Мэдисон-авеню, 10610, Кливленд, Огайо, Соединенные Штаты Америки), и о способе его осуществления,
который будет подробно описан и установлен в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
непрерывному процессу и аппарату для сварки металлов, таких как, например, конструкционные элементы и
тому подобное, и в частности, касается изготовления сварных труб из сравнительно толстой стальной полосы.
Ранее в процессе непрерывной сварки кромок металлических труб предлагалось непрерывно перемещать
металл вдоль заданной траектории, поддерживая при этом кромки близко друг к другу для образования шва, и
пропускать кромки образовавшегося шва через продольно расположенную зону нагрева, при этом
температура этих кромок постепенно повышается до температуры плавления, а затем эти кромки сближаются
друг с другом для обеспечения полного сварного шва. Также в таком процессе было предложено брать
заготовку, из которой изготавливается труба, непосредственно из прокатного стана, пока она еще сохраняет
тепло, оставшееся после прокатки, и использовать дополнительное тепло для доведения кромок до
температуры сварки с помощью множества электрических дуг, расположенных на значительном расстоянии
друг от друга вдоль линии расщепления шва.
Одной из целей настоящего изобретения является обеспечение непрерывного процесса сварки сравнительно
толстых заготовок со значительно большей скоростью, чем это было достигнуто ранее.
Другой целью является сварка такого материала таким образом, чтобы сварной шов был практически
однороден с основным материалом, а сварное изделие было свободно от пористости и других дефектов,
которые часто возникают из-за неправильного нагрева или охлаждения.
Еще одной целью настоящего изобретения является точный контроль качества сварного шва.
Согласно настоящему изобретению, в процессе непрерывной сварки кромок металла 60, включающем
непрерывное перемещение металла вдоль заданной траектории при сохранении кромок близкими друг к другу
для образования шовной щели, и пропускание кромок образовавшейся таким образом шовной щели 65 через
продольно расположенную зону нагрева, в результате чего температура указанных кромок повышается до
температуры плавления, для осуществления сварки вдоль шва, материал кромок расплавляется в указанной
зоне нагрева 70, образуя длинную узкую ванну расплавленного металла, которая удерживается отдельным
способом в шовной щели.
Также, согласно настоящему изобретению, в аппарате для сварки кромок 75 подвижного материала,
имеющего кромки, расположенные практически напротив друг друга, параллельно и на некотором расстоянии
друг от друга, с образованием открытой шовной щели, предусмотрены средства для удержания указанных
кромок в указанном положении и средства для создания продольно простирающейся и практически
непрерывной зоны нагрева в указанной шовной щели и параллельно ей для повышения температуры
плавления кромок шовной щели, при этом указанная зона нагрева приспособлена для расплавления
материала кромок таким образом, чтобы образовать длинную узкую ванну расплавленного металла, и
предусмотрены средства для удержания указанной ванны расплавленного металла в шовной щели, а также
средства для перемещения кромок относительно друг к другу, в результате чего ширина шовной щели
уменьшается, и щель заполняется расплавленным металлом.
Для того чтобы изобретение было ясно понято, приводятся прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют, в
качестве примера, один из вариантов осуществления изобретения, причем на фиг. 1 представлено
схематическое изображение боковой проекции аппарата, пригодного для осуществления моего процесса.
— На рис. 2 представлен увеличенный продольный разрез сварочного аппарата и прилегающего
оборудования, изображенного на рис. 1, 105, иллюстрирующий методы уменьшения осадочных повреждений
сварного шва.
AC2 X 384.6.i2 - -'i-. 3 — это поперечное сечение, рассматриваемое на плоскости, обозначенной линией 3 '3 из
Фир.
2.
На фиг. 4 представлена схематическая иллюстрация сварочного аппарата дуговой сварки, разработанного
мной, а также электрической цепи и элементов управления, указанных на нем.
На рис. 5 представлен вид сверху участка трубки, на котором схематически показано тепловое воздействие
дуговых установок.
На рисунках 6, 7 и 8 представлены поперечные сечения трубы, иллюстрирующие последовательные этапы
формирования сварного шва.
На рис. 9 представлен график с примерами кривых, иллюстрирующих возможные зависимости времени,
температуры и расстояния, рассматриваемые в моем изобретении.
Рисунок 10 представляет собой схематическое изображение использования дуг атомарного водорода для
нагрева заготовки до температуры сварки; рисунок 11 — это сечение, выполненное в плоскости, обозначенной
линией 11-li на рисунке.
10; Fiogire 12 представляет собой схематичный план нескольких сварочных устройств, применяемых для
обработки полосового материала, поступающего с прокатного стана.
Поскольку предварительно нагретый материал обеспечивает более качественный сварной шов, при сварке
металлов желательно, чтобы температура сравнительно большой части материала, прилегающей к
свариваемому участку, нагревалась одновременно с повышением температуры свариваемого участка до
температуры, необходимой для сварки.
В свою очередь, если нагревается большой объем материала, сварной шов охлаждается более постепенно, и
в результате устраняется пористость, возникающая из-за слишком быстрого охлаждения сварного шва, а
готовое изделие в некоторой степени подвергается отжигу.
Более подробное описание этих фактов будет изложено в дальнейшем описании моего процесса, который
будет рассмотрен применительно к сварным трубам. Следует, однако, отметить, что я не намерен
ограничивать свое изобретение применением только в связи со сваркой труб, а описал это единственное
применение в целях иллюстрации важного способа использования данного изобретения.
Вкратце, этапы моего процесса, применяемого для сварки труб, включают пропускание полосы из ТФЭ через
подходящие формовочные матрицы или валы, с помощью которых она формуется в трубу желаемого
поперечного сечения, а исходные края полосы сближаются, образуя открытый продольный шов.
В результате этой операции трубка проходит через линдер и вблизи множества каскадных электрических дуг,
то есть дуг, расположенных для постепенного или прогрессивного нагрева. Для этой цели я использую
сварочный аппарат для дуговой сварки, предпочтительно такого типа, при котором угольные электроды
постоянно вращаются вокруг своих осей.
В таком сварочном аппарате положение дуги может контролироваться с высокой точностью, как будет
описано позже. Напряжение и сила тока, подаваемые на каждый из этих электродов, могут изменяться
независимо, а дуга, создаваемая каждым электродом, может регулироваться в зависимости от дуги других
электродов.
Желательно использовать электроды, содержащие вещества, создающие неокисляющую атмосферу или газ,
поскольку такая атмосфера предотвращает окисление сварного шва. 80Эти электроды расположены на
небольшом расстоянии друг от друга, и все они могут работать одновременно. По мере прохождения полосы
под ней температура ее части повышается на заданную величину 85 на каждый электрод, причем последние
несколько электродов в направлении движения повышают температуру до температуры сварки.
Во время прохождения трубки мимо последних электродов внутренняя поверхность вблизи соприкасающихся
кромок опирается на подходящую сварочную накладку из высокоогнеупорного металла и поддерживается при
соответствующей высокой температуре для облегчения сварки.
Когда трубка проходит над сварочным наконечником, температура части металла вдоль свариваемого шва
повышается настолько, что металл фактически плавится до жидкого состояния, образуя расплавленный поток
или узкую лужу, ограниченную по бокам горячим ненагретым металлом полосы, а снизу — сварочным
наконечником. Одним из преимуществ такого способа плавления металла является то, что окалина или
посторонние частицы вдоль сварного шва welde4, j05 могут всплыть на поверхность расплавленного металла
и затем выйти из шва. В результате шов заполняется только более чистым металлом.
Дополнительное преимущество такой плавки металла заключается в том, что запасы...
iS был отогнан на некоторое расстояние от первоначальных краев или шва с каждой стороны. Следовательно,
нет необходимости располагать исходные кромки полосы на одинаковом расстоянии друг от друга или точно
по прямой линии, параллельной направлению движения трубы, поскольку изменения металлических кромок
по обе стороны от теоретической линии сварного шва будут расплавлены и восстановлены. «Пока металл
находится в расплавленном состоянии, поддерживается и удерживается на опоре и между смежными
кромками, эти кромки трубки можно сблизить друг с другом, чтобы сформировать сварной шов и удалить
любые оксиды или другие фтористые вещества из сварного шва». Этого можно удобно добиться, пропуская
трубку между формовочными или осадочными валками или другими подходящими средствами 13" 384,672,
которые сжимают нагретые кромки друг к другу для завершения сварки.
Как только расплавленный металл застынет или достаточно остынет, трубка немедленно проходит между
соответствующим количеством роликов, уменьшающих зазор между сварным швом и стержнем с
установленными в нем небольшими роликами, уменьшающими зазор, как будет описано позже. При желании
этот стержень может быть выполнен в виде оправки, повторяющей внутренний контур готовой трубы. Ролики,
уменьшающие деформацию, могут дополнительно сжимать кромки трубы, и поскольку труба нагревается и
одновременно поддерживается снаружи и изнутри, сварной шов сглаживается, а труба доводится до
желаемого поперечного сечения. В результате этого процесса получается не только трубка с правильным
поперечным сечением, но и слегка пластичный нагретый металл, благодаря чему формируется прочный шов.
Таким образом, сварной участок и оставшаяся часть трубы прокатываются до практически однородного
состояния, в результате чего получается практически бесшовная труба.
Затем трубу можно пропустить через соответствующие выпрямляющие ролики, а затем в подвижный или
"летающий" отрезной механизм любого из обычных типов, который обрезает ее до нужной длины.
Как уже упоминалось выше, желательно предварительно нагреть металл, прилегающий к сварному шву,
перед началом самой сварки. Это один из результатов, достигнутых благодаря применению настоящего
изобретения. Дуги, направленные к приближающейся полосе, могут быть расположены на таком расстоянии
друг от друга, чтобы концентрированный тепловой эффект каждой дуги успел распространиться от точки
приложения наружу через значительную часть соседнего элемента Stork.
Совместное воздействие дуг вызывает постепенное повышение температуры на большей площади заготовки,
чем это возможно при использовании изолированных блоков или одной дуги. В этом случае заранее
определенное количество продукта может быть предварительно нагрето до подходящей температуры.
Очевидно, что, предполагая постоянную скорость перемещения полосы путем регулирования интенсивности
оставшихся дуг или путем их очень близкого расположения, можно сконцентрировать тепловой эффект вдоль
узкого пути, чтобы быстро расплавить металл или довести его до температуры сварки.
Использование нескольких дуг, предпочтительно независимо регулируемых, вместо одной дуги, позволяет
многократно увеличить скорость сварки полосы Qp пропорционально увеличению количества дуг и получить
качество сварного шва, недостижимое при использовании одной дуги на любой скорости или интенсивности
дуги.
Например, на листе толщиной в четверть дюйма сварной шов можно выполнить с помощью сварочного
аппарата, который я планирую использовать, со скоростью один фут в минуту. Используя, скажем, восемь
электродов, таким образом, можно получить приблизительно 70 миллионов сварных швов в минуту длиной 25
футов.
Общеизвестно, что качество готового сварного шва значительно варьируется в зависимости от скорости
нагрева, толщины металла, температуры, при которой выполняется окончательная сварка, и скорости
охлаждения. С помощью моего аппарата, описание которого будет приведено позже, можно контролировать
скорость нагрева, сварки и охлаждения, регулируя скорость подачи ленты S0 в аппарат, а также толщину,
количество и положение электродов или комбинации этих факторов.
На рис. 9, например, приведено около 85 примеров графов. На этих графиках по оси ординат отложена
температура, по оси абсцисс — пройденное трубкой расстояние или время прохождения. Например, как
показано на графике g90 A, можно начать с холодной трубки и повышать ее температуру вдоль и над
желаемым участком трубки поэтапно, по мере прохождения каждого участка, при этом интенсивность дуги и
скорость движения трубки остаются постоянными. Например, для повышения температуры сварки до
27000–30000 °F может быть использовано восемь дуг, каждая из которых повышает температуру
металлической пластины на 3000–4000 °F.
С другой стороны, интенсивность волн, направленных к свариваемой трубе или шву, может быть увеличена, а
скорость перемещения трубы 105 может оставаться постоянной. В таком случае будет получена кривая,
подобная B, на которой металл быстро нагревается с равномерным повышением температуры до
температуры сварки, а затем поддерживается при такой температуре в течение некоторого предварительно
определенного периода времени, который может быть желателен. В некоторых случаях может быть
целесообразно медленно нагревать металл до температуры, близкой к температуре сварки, а затем быстро
повышать температуру на протяжении последних нескольких сотен градусов, как показано на кривой (. Этого
можно добиться, увеличив интенсивность одной или нескольких последних дуг, или расположив их ближе друг
к другу, или и тем, и другим. 12Q Очевидно, что можно получить комбинацию любых из этих скоростей
перемещения трубки, расстояния между электродами и интенсивности дуг, так что можно точно
контролировать любую желаемую скорость и количество предварительного нагрева, или скорость и
температуру сварки 125 и последующего охлаждения.
Для наглядности на рисунке 13P показано удобное и эффективное устройство для осуществления этого
процесса.
tS4,(ij-2 ings и включает основание 1. Другие средства позволяют доставлять полосу материала к нескольким
формовочным валкам, таким как 3, A и 6, которые могут формировать трубу по мере продвижения полосы
слева направо, при этом исходные края полосы соединяются в открытый продольный шов.
Между последним из этих валков, например, между комплектами валков 5 и 106, труба закрывается вокруг
стержня 7, проходящего через шов перед точкой закрытия. Этот стержень может быть шарнирно закреплен на
раме и может выступать за ролики 6 для целей, которые будут описаны позже.
Помимо роликов 6, имеется множество других элементов:
Электроды для дуговой сварки, каждый из которых предпочтительно управляется независимо. Как показано
на рис. 4, каждый из электродов этих блоков образует клемму разомкнутой электрической цепи 21,
напряжение и сила тока которой достаточны для создания дуги желаемой интенсивности на каждом
конкретном электроде, в зависимости от требуемой скорости и количества нагрева, размера заготовки,
количества используемых электродов и расстояния между ними и т. д. Металлическая трубка образует общий
клеммный разъем для каждого блока. Как уже говорилось, я предпочитаю использовать сварочный аппарат с
вращающимся электродом.
Как показано на рис. 4, каждая дуга регулируется независимо. В этих устройствах каждый из электродов
вращается вокруг своей оси, так что устраняется тенденция к локализации разряда между электродом и
каким-либо конкретным участком трубы, и электрод прогорает равномерно. Это позволяет дуге оставаться в
относительно неподвижном положении, а не смещаться сначала в одну часть трубки, а затем в другую.
В схеме, показанной на рис. 4, электричество подается на электроды 90 от генератора G, приводимого в
движение двигателем MX, а в цепь питания включены измерительные приборы, такие как амперметр A,
вольтметр V и ваттметр W.
— По мере прохождения трубки мимо электродов каждая точка подвергается суммарному нагреву от
каскадных дуг, каждая из которых значительно повышает температуру до тех пор, пока, когда любая заданная
точка шва не пройдет под последними несколькими электродами, температура не поднимется до
температуры, соответствующей температуре сварки, и не будет поддерживаться на этом уровне. Например,
если необходимо постепенно повышать температуру от начальной нулевой температуры до температуры
сварки, полосу можно пропускать под восемью электродами с относительно очень высокой скоростью, при
этом температура каждого электрода повышается на 300–4000 °F до тех пор, пока не достигнет температуры
от 27000 до 30000 °F.
или больше, в зависимости от толщины заготовки и качества свариваемой металлической трубы. Таким
образом, металл можно привести в анодированное состояние для описанных целей.
На стержне или оправке 7 закреплен сварочный наконечник 8, который входит в зацепление с частью 70t
внутренней поверхности трубки, прилегающей к стыковочным краям, по мере того, как он проходит под
последними несколькими электродами и вскоре после них. Стержень 7 поддерживается в правильном
положении в этой части, чтобы удерживать наконечник S в контакте с внутренней поверхностью трубки, как
показано на рисунке. Для поддержки стержня можно использовать любой подходящий или обычный способ.
Однако более эффективным способом является поддержка стержня 7 на роликах 9, которые могут повторять
контур внутренней поверхности трубки L, как показано на рисунке. Внешняя сторона трубки сжимается
боковыми прижимными роликами E или роликами 10, создающими утолщение, которые прижимают края шва
относительно друг к другу 85 для создания необходимого утолщения. Таким образом, труба сваривается без
использования дополнительного материала. Она немедленно блокируется соответствующими средствами,
предотвращающими возникновение сбоев.
Для наглядности я использовал 90 L утолщенных переходных роликов 15, между которыми проходит труба,
при этом внутренняя поверхность L или ее часть, прилегающая к сварному шву, взаимодействует с одним или
несколькими небольшими утолщенными переходными роликами. В этом положении стержень 9 может быть
снабжен роликом 16, предпочтительно имеющим контур, соответствующий внутреннему контуру трубки, и
расположенным рядом со швом. Нижняя сторона стержня может поддерживаться несколькими из 100
роликов, например, 18 и 19, хотя при желании можно использовать и большее их количество. Они также могут
соответствовать внутреннему контуру трубки.
Таким образом, нижняя часть стержня опирается на сравнительно большую площадь изгиба трубы, так что
верхний ролик 16 прочно прижимается к сварному шву, не деформируя трубу при ее сжатии между роликами
15, уменьшающими деформацию, и роликом 16. 110 На рисунках 5, 6, 7 и 8 включительно показаны эти
характеристики трубки на разных последовательных этапах.
Предположим, что восемь электродов, изображенных на рис. 4, находятся в рабочем состоянии,
трубка-шаблон перемещается слева направо, а края 20 и 22 расположены близко друг к другу. Как показано
линиями 23 и 24, очень узкий путь вдоль трубки нагревается первым электродом. По мере продвижения
трубки, i2( однако, это тепло распространяется наружу от краев 20 и 22, таким образом предварительно
нагревая часть трубки. Каждая последующая дуга увеличивает этот нагрев, но тепло распространяется от
шва медленнее, чем через 12 секунд, когда металл только начал формироваться и был холодным.
Зона нагрева может быть обозначена линиями 23 и 24 и имеет более высокую температуру вблизи краев 20 и
22, с постепенным снижением температуры по мере удаления от края. Когда полоса проходит определенное
количество дуг и достигает положения, указанного на рисунке 25, края начинают плавиться, а по мере
дальнейшего движения становятся жидкими и текут по открытому шву. Длинная узкая расплавленная лужа,
показанная, например, линиями 26 и 27, предпочтительно должна быть шире, чем первоначальный шов.
Главное преимущество этого метода заключается в том, что края не требуют предварительной подготовки
или выравнивания. По мере расплавления металла он поддерживается снизу сварочным наконечником 8.
После прохождения последней дуги и при сохранении опоры труба подвергается воздействию описанных
выше валков, создающих эффект осадки металла, которые сближают нагретые кромки, образующие шов, так
что ширина шва уменьшается, и, следовательно, расплавленный металл переливается через край. Как
описано, это действие вызывает небольшой перелив, в результате которого всплывают накипь и посторонние
частицы.
В то время как шов заполнен расплавленным материалом, прилегающие кромки находятся в
полурасплавленном состоянии, а температура постепенно снижается по мере удаления от шва. К тому
моменту, когда труба проходит через валки, образующие деформацию, тепло от расплавленного металла и
нагретых кромок распространяется, повышая температуру соседнего нагретого материала. Одновременно с
этим расплавленный поток и его края постепенно остыли.
В результате изменение температуры сварного участка трубки при его охлаждении из расплавленного
состояния не образует резкой линии, а представляет собой постепенное снижение наружу, как показано
линиями на отметке 30.
Таким образом, часть трубки, прилегающая к сварному шву, охлаждается в целом сравнительно медленно,
так что сварной шов и остальная часть трубки становятся практически однородными.
Обращаясь к рисункам 6, 7 и 8, на рисунке 6 показан эффект нагрева первой дуги. На рис. 7 тепло от
предыдущих дуг несколько распространилось на прилегающий металл, и верхние участки исходных кромок
начали плавиться.
На рис. 8 видно, что часть металла образовала лужу, заключенную между нагретыми краями полосы, и тепло
распространилось дальше от линии сварного шва и по всей заготовке.
На рис. 8 показан эффект работы валиков, создающих осадку, которые сжимают открытые края полосы,
обеспечивая тем самым полное заполнение шва или, возможно, небольшой перелив, так что в шве не
остается окалины или посторонних частиц. На рис. 3 показано, как трубка взаимодействует с устройством для
уменьшения деформации. В этом положении расплавленный металл частично затвердел, и его температура
постепенно смешивается с температурой прилегающей части трубки, значительная часть которой
нагревается. На фиг. 5 показан правый конец трубки в охлажденном состоянии, при этом сварной шов
практически однороден с остальной частью трубки. Температура в целом постепенно снижается, в результате
чего сварной шов и прилегающий металл несколько отжигаются, и исходные линии сварного шва сливаются с
металлическим материалом. В таком состоянии на поверхности трубки может скапливаться накипь или
посторонние частицы, образуя небольшие неровности, которые можно удалить щеткой или сбить, в
результате чего получится гладкая, практически бесшовная трубка.
На этих этапах нагретые кромки приводятся в нужное положение для образования сварного шва с
необходимой деформацией, а окалина и посторонние частицы 80 удаляются из сварного шва. Полученный
сварной шов также прокатывается таким образом, чтобы он соответствовал контуру трубы как внутри, так и
снаружи, и теперь практически однороден с исходным материалом. 85 Следует отметить, что поглощение
газов металлом зависит от его температуры. Например, при плавлении металла с каждым повышением
температуры поглощается определенный объем газов, а при охлаждении эти газы, в свою очередь,
выбрасываются наружу. Поскольку нагревается как сам материал, так и его часть, а также непосредственно
свариваемая деталь, тепло от сварного шва не излучается и не рассеивается так быстро через металл, а
уходит сравнительно медленно. В результате более медленного охлаждения газы, поглощенные в процессе
сварки, удаляются из металла, и пористость устраняется.
С другой стороны, если этот металл не нагревается непосредственно вблизи сварного шва, существует
тенденция к быстрому охлаждению шва и захвату газов, в результате чего металл марки 105 значительно
ослабевает и становится более пористым. Благодаря сравнительно медленному охлаждению сварной шов и
прилегающая часть трубки подвергаются некоторому отжигу и нормализации, что приводит к образованию
более однородной зернистой структуры (110), сварному шву лучшего качества и устранению обычных
усадочных деформаций.
Как видно, суть данного изобретения заключается в создании длинной узкой зоны расплавленного металла
между свариваемыми кромками.
Эта канавка из расплавленного металла, простирающаяся вдоль шва на расстояние от нескольких раз
толщины заготовки до многих раз толщины заготовки 120, может быть создана при очень высоких скоростях
движения заготовки за счет использования кумулятивного или приращения эффекта серии дуг, как описано.
Таким образом, в приведенном выше описании 125 моего метода и аппарата сварки я ссылался на аппарат
дуговой сварки, включающий множество электрических дуг, создаваемых угольными электродами, которые
постоянно вращаются вокруг своих соответствующих осей, например, дуговые установки типа «торнадо».
Однако вместо электрических дуг этого типа я могу использовать множество независимо регулируемых дуг
атомарного водорода 40, как схематически показано на рис. 10 и 11. Предпочтительно использовать аппарат
для дуговой сварки атомным водородом, в котором электроды 41 регулируемо установлены в термостойких
проводниках или держателях 42, расположенных парами, как показано на рисунке.
Дуги между концами электродов постоянно поддерживаются в ванне с водородом, подаваемым через сопла в
держателях 42. Это приводит к образованию очень сильного нагрева и одновременно защищает горячий
металлический заготовку от окисления. Водород, подаваемый к проводникам 42, направляется потоками,
окружающими электроды, и поток для каждого электрода может регулироваться независимо от других, хотя я
считаю весьма желательным подавать водород к электроду из общего источника питания, организованного с
каждым отдельным проводником. Важным результатом является поддержание всей зоны сварки в
неокисляющей атмосфере.
Еще одно преимущество использования дуговых разрядов на атомарном водороде заключается в том, что
электроды могут располагаться ближе друг к другу, чем угольные электроды дуговых разрядников типа
«торнадо», а также в том, что отпадает необходимость подключения токовой клеммы к источнику тока.
Электроды 3D 41 установки для дуговой сварки атомным водородом установлены таким образом, чтобы
вращаться вокруг своих осей, сохраняя правильное выравнивание и обеспечивая равномерное сгорание во
время работы. Это позволяет поддерживать фаеновые элементы в правильном положении в любое время
относительно расщепления шва.
При использовании я располагаю электроды таким образом, чтобы эффект веерного нагрева был параллелен
расщелине шва, и зона интенсивного нагрева каждой пары электродов могла перекрывать зону нагрева
соседних пар, образуя таким образом непрерывную зону нагрева вдоль и внутри расщелины шва. Для того
чтобы помочь удерживать дуги в желаемом положении и в целом повысить эффективность сварки, я
устанавливаю катушечный магнит 43 на противоположной от дуги стороне заготовки. Вспомогательный магнит
может быть выполнен, как показано на иллюстрации, в виде катушки из изолированной проволоки, обернутой
вокруг сварочного наконечника 44, причем катушка защищена от тепла дуги соответствующей изоляцией 45. В
оправке или башмаке предусмотрен канал или проход 46 для размещения выводных проводов катушки,
причем этот проход закрыт соответствующей пластиной 47. Схематическое изображение расположения
электродов для атомарного водорода иллюстрирует лишь один из способов размещения заданного большого
числа дуг на сравнительно небольшом пространстве вдоль трубки.
Как видно, описанным способом я создал эффективную удлиненную и непрерывную зону электрического
дугового нагрева вдоль шва, благодаря которой можно поддерживать очень интенсивный нагрев между
краями заготовки по всей ее глубине, а также непрерывную удлиненную зону нагрева, любая часть которой
может поддерживаться при заданной температуре, что позволяет мне очень точно контролировать тепловое
воздействие для достижения требуемых условий для конкретного сварного шва.
При проектировании моего изобретения для непрерывного процесса и аппарата я могу использовать
достаточное количество тепловыделяющих дуговых установок, чтобы скорость движения трубки 85 была
соизмерима со скоростью движения полосы или заготовки, взятой непосредственно с прокатного стана. Если
скорость прокатного стана очень высока, я могу использовать несколько сварочных аппаратов и резать
заготовку с прокатного стана на 90 градусов соответствующей длины, а также обеспечить подходящее
средство передачи заготовки нескольким из этих сварщиков, чтобы уравнять мощность сварочных аппаратов
с мощностью прокатного стана. В любом случае, большое преимущество заключается в сохранении тепла
металла после его выхода из прокатного стана и, таким образом, в отсутствии существенных потерь тепла,
что позволяет передавать его сварке на расстоянии 100 м друг от друга. Таким образом, сварщики могут
работать быстрее и экономичнее, чем если бы им приходилось сваривать металл от холодного состояния до
температуры сварки.
На рисунке показана удобная схема соединения 105 сварочных аппаратов с прокатным станом и
соответствующим средством транспортировки.
12. На рисунке 110 показан конвейер 52, соединенный с прокатным станом горячей прокатки любого
подходящего типа и расположенный рядом с его последним чистовым валком, обозначенным 50, который
пропускает полосу на намоточный барабан 53, приводимый в движение двигателем или другим источником
энергии 54, и который наматывает металл в валок, обозначенный S. Когда в валок намотана полоса нужной
длины, ее можно 115 разрезать любым подходящим способом, если заготовка слишком длинная. Когда рулон
наматывается, он выгружается с катушки 53 на один из рычагов 55 подходящей вращающейся передаточной
рейки 56, так что следующая нить с прокатного стана может немедленно попасть на катушку 53. Вальцы
горячей полосы можно поднимать с передаточных стеллажей и размещать на шпинделях, как показано на
рисунке 58. Для этой цели изображен небольшой передвижной кран 57 (модель 125), который может быть
установлен на рельсах для подачи валков к любому из ряда барабанов, расположенных напротив
трубоформовочных валков, схематически обозначенных на рисунке 60. Из этих трубчатых валков 3Q -Esvs _
ú0 384,672 полосы могут проходить через сварочный аппарат, обозначенный 61, имеющий ряд отверстий 62,
как описано выше.
Таким образом, будет видно, что горячая полоса может быть быстро и эффективно перенесена с прокатного
стана на оборудование для формовки и сварки труб, и что процесс прокатки металла может быть выровнен.
Если температура слишком высока для надлежащей обработки в формовочных валах, следует рассмотреть
возможность охлаждения валов на передаточной катушке в течение некоторого времени. Для
предотвращения дальнейшего охлаждения после достижения надлежащей температуры можно использовать
подходящую крышку, указанную под номером 59. От сварочных аппаратов труба может проходить через
соответствующие валки для образования усадки 6, а также, при необходимости, через валки для уменьшения
шва, и оттуда к соответствующему летучему отрезному устройству, обозначенному цифрой 64, которое
разрезает готовую трубу на отрезки нужной длины и выгружает ее на столы или конвейеры 65.
Вместо транспортировки прокатанной полосы описанным выше способом, показанным на рис. 12, полоса с
прокатного стана может быть разрезана на подходящие отрезки и транспортирована по боковому конвейеру,
проходящему поперечно концам труб, формирующих и сваривающих узлы, откуда полосы поступают в
каждом направлении к первому неиспользуемому сварочному аппарату.
Таким образом, непрерывный метод формования и прокатки полосы на прокатном стане становится
возможным благодаря этому методу и аппарату, который обеспечивает полную заделку шва. При этом
производится подготовка стыковых кромок перед сваркой, а также удаляются окалина и посторонние примеси
из шва.
В силу данного изобретения, если заданная скорость сварки шва на определенной толщине холодного
материала достигается, то, используя предварительный нагрев любым подходящим способом, можно
добиться большей скорости, поскольку дуги будут поднимать материал до сварочной температуры за
меньшее время, начиная с более высоких температур.
Я рассматриваю возможность использования процесса, описанного в данном изобретении, для сварки
горячего прокатного стана, взятого до его охлаждения. Из вышеизложенного ясно, что это можно сделать,
поскольку кромки и поверхности Z,5 не требуют предварительной обработки.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_384673.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=384673&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB384673A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (США): июнь 1930 года.
Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 10 июня 1931 года. № 16,942/31.
Полное издание A: декабрь. 12, 1932.
c СПЕЦИФИКАЦИЯ LETE.
/,/ Theuriio.atWs.
Компания SNERAL PLATE COMPANY, зарегистрированная в соответствии с вышеизложенными законами
штата Массачусетс, по адресу: 34, Forest Street, Attleboro, State of Massachusetts, 34, Forest Street, Attleboro,
State of Massachusetts, специализируется на способе изготовления термостатического блока, включая этап
изготовления, проходящего через цилиндрическую полосу композитного термостатического материала между
двумя скошенными зубчатыми роликами.
Заявить о природе данного изобретения и о том, каким образом полоса, таким образом гофрированная и
скошенная, предпочтительно затем подвергается одной или нескольким операциям прессования, которые
будут подробно описаны и определены в следующем состоянии: полоса, таким образом гофрированная и
скошенная, затем предпочтительно подвергается одной или нескольким операциям прессования, в
результате которых изделие принимает форму усеченного конуса с любым желаемым углом.
Настоящее изобретение относится к термостатическому блоку, выполненному в форме открытого усеченного
конуса с гофрированными элементами, расходящимися от вершины, и устройствами, адаптированными для
управления клапанами, переключателями и другими устройствами при воздействии заданного диапазона
температур. Термостатический блок, согласно настоящему изобретению, предпочтительно выполнен в форме
65 для управления клапанами, переключателями и другими устройствами, расположенными таким образом,
чтобы количество материала на внутреннем крае было примерно одинаковым, как и на внешнем
периферийном крае. В этих 70 быстродействующих термостатических устройствах эффект может быть
достигнут путем изготовления корбазиковой формы изобретения, включающей шероховатости вокруг
центрального отверстия — относительно тонкий лист, состоящий по меньшей мере глубже, чем вокруг
внешних краев. Конструкция, состоящая из двух металлов или других термостатических материалов,
обеспечивает существенно различное количество материала по всей поверхности композитного листа с
коэффициентом теплового расширения 75. Радиус диска.
Эти гофрированные элементы устройства обеспечивают упругость, позволяющую внутренней части диска
внезапно изгибаться в направлении, противоположном тому, в котором он был изначально изогнут, и
оставаться в этом состоянии до тех пор, пока температура не будет существенно снижена. Настоящее
изобретение выгодно. Поскольку предусмотрены термостаты 3'0, достигающие заданного нижнего предела,
которые имеют большой радиус действия без повышения температуры, лист внезапно изгибается, что делает
термостатические блоки чрезмерно большими. Оно изогнуто в противоположном направлении. Станет ясно,
что длина конфигурации термостатического листа 85 может быть отрегулирована до заданного значения
таким образом, что изменение формы, вызванное начальным изменением температуры, обычно происходит
за счет соответствующей глубины начальной кривизны или глубины гофрирования до тех пор, пока
напряжения, создаваемые изменениями температуры, не преодолеют это нормальное изменение, и что
прочность термостатического листа может быть задана путем формирования блоков соответствующей
толщины после резкого изменения формы на противоположную кривизну. Согласно настоящему
изобретению, мы
В качестве термостатического блока можно легко изготовить термостатический блок, включающий лист или
кольца из композитного материала с гофрированными краями, имеющие стандартные размеры и
термостатические характеристики, позволяющие использовать его для различных целей. Другие объекты,
сформированные внутри и направленные внутрь от преимуществ, будут частично очевидны и расположены
по периферии радиально или иным образом, и часть из них будет указана далее.
Для того чтобы изобретение было хорошо понято, предпочтительное воплощение и предпочтительный способ
его изготовления будут описаны с помощью приманок, позволяющих быстро переходить из одного
стабильного положения в другое. Для этого необходимо также рассмотреть промежуточное положение
Соседние файлы в папке патенты