Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13720
.pdf
Данное изобретение относится к клепке и имеет своей целью обеспечить удобное средство для скрепления
пластин друг с другом с помощью клепки, а также для приклепывания штифта к пластине, или для комбинации
этих двух процессов.
Настоящее изобретение включает способ крепления заклепки или штифта к пластине или подобному изделию
с использованием заклепки, снабженной расширенной или плечевой частью под головкой заклепки, который
заключается в зачистке расширенной части в одном или нескольких местах, в отличие от обычной практики
зачистки по всей плечевой части.
Способ осуществления изобретения показан на прилагаемом чертеже, где на фиг. 1 изображен разрез двух
пластин, скрепленных заклепками, и инструмента для зачистки, на фиг. 2 — поперечный разрез заклепки или
штифта, проходящего через точки А на фиг. 1, на фиг. 3 — план торца инструмента, а на фиг. 4 — вид
заклепки или штифта до его установки в пластины.
На этих чертежах a обозначает штифтовую часть заклепки, al – увеличенную часть, образованную под
головкой a2, а c – инструмент для заклепки или зачистки.
В приведенном примере увеличенная часть заклепки проходит через пластины b1 и b2 на расстояние,
достаточное для образования участка, который можно легко зачистить или заклепать по краю отверстия в
соседней пластине b2, а для образования в этой увеличенной части выступов, выступающих над
поверхностью пластины, предусмотрен специальный инструмент c.
Инструмент c представляет собой цилиндрический или иной подходящий по форме элемент, в котором
выполнено центральное отверстие cl, свободно надеваемое на штифтовую часть a заклепки, а его конец
снабжен радиально расположенными режущими или заусенцами c3. Режущие или заусенцы c3
предпочтительно имеют глубину на gf'eater 6 больше, чем часть al, проходящая через пластину b2, чтобы
обеспечить эффективное клепальное или заусенцевое действие инструмента.
Изображенный инструмент c имеет простую форму, в которой лезвия c3 расположены под прямым углом друг
к другу, образуя на заклепке четыре равномерно расположенных выступа a4, выступающих за край отверстия
для заклепки на пластине, и облегчая образование канавок для заусенцев a3, от основания которых
выступают выступы a4. Лезвия c3 предпочтительно имеют узкую и острую кромку.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы 30
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_368605.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=368605&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB368605A
[]
ПАТЕНТНОЕ СПТЦИПИНИРОВАНИЕ
Дата принятия Конвенции (Соединенные Штаты): 3 марта 1930 г. Дата вступления в силу (в Соединенном
Королевстве): 22 мая 1931 года.
Завершено: 10 марта 1932 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Процесс сварки.
Мы, компания Tins LINDF AIR PRODUCTS COg3PA-'-Y, зарегистрированная в соответствии с законами штата
Огайо, Соединенных Штатов Америки, занимающаяся производством и имеющая офис по адресу: Восточная
сорок вторая улица, 30, город Нью-Йорк, округ Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к способу сварки изготовленных конструкционных стальных и железных
элементов, таких как стальные пластины, стальные трубные профили, прокатанные или прессованные
стальные профили и тому подобное, путем образования шва из черного металла вдоль соприкасающихся
кромок таких элементов. В состав таких изделий обычно входят низко- или среднеуглеродистые стали или, в
последнее время и во все большей степени, стали с относительно низким содержанием легирующих
элементов, например, содержащие до 1,50% марганца, так называемые кремниево-марганцевые стали и т.д.
По сути, настоящее изобретение использует ряд функциональных свойств углерода способами, которые
ранее не применялись в связи с подобной сваркой. Эти функции углерода проявляются в полной мере в
неокисляющей атмосфере. В предпочтительном способе осуществления данного изобретения углерод и
неокисляющая атмосфера обеспечиваются ацетиленом, но они могут быть поданы и другими способами.
Нанесение углеродного покрытия может совпадать или не совпадать с процессом сварки, но предпочтительно
должно быть интегрировано с ним, а сварка предпочтительно должна выполняться в неокисляющей
атмосфере.
К функциям и свойствам углерода, используемого в данном изобретении, относятся следующие: (1) Он
реагирует с оксидом железа, образуя оксид железа и оксид углерода; (2) Он растворим в железе и быстро
поглощается раскаленным железом; (3) Он понижает температуру плавления железоуглеродистого сплава;
(4) Он уменьшает диапазон замерзания железоуглеродистого сплава.
бон смесь; и (5) Он защищает другие легирующие ингредиенты, особенно в сочетании с восстановительной
атмосферой. Будет описано несколько способов использования этих эффектов углерода, и хотя все они
считаются входящими в рамки данного изобретения, не все они одинаково желательны, но они послужат для
иллюстрации и объяснения улучшенного процесса сварки. Так называемое нейтральное
кислородно-ацетиленовое пламя до настоящего времени было стандартным и повсеместно предписанным
для выполнения автогенных газовых сварных соединений между конструкционными стальными элементами,
такими как профили, пластины, трубные секции и тому подобное, при этом обычная практика заключается в
применении такого нейтрального пламени для расплавления смежных кромок соединяемых элементов и
заполнения пространства между расплавленными поверхностями металлом, расплавленным из стального
прутка или прутка, содержащего легирующие элементы. Это нейтральное пламя представляет собой такую
регулировку соотношения подаваемого кислорода и ацетилена, которая обеспечивает максимальную
температуру на кончике сварочного конуса кислородно-ацетиленового пламени.
Это соотношение составляет приблизительно 104 части подаваемого кислорода на 100 частей ацетилена по
объему. Регулировка 80 обычно приблизительно определяется внешним видом пламени, поскольку при
подаче на сварочный наконечник большего количества ацетилена, чем указано выше, на конце белого
внутреннего конуса начинает появляться «перо» или промежуточный конус, длина которого увеличивается по
мере увеличения избытка ацетилена. Так называемое «нейтральное» пламя на самом деле оказывает
окислительное воздействие на основной металл и имеет тенденцию к усилению окисления во время сварки,
что затрудняет поддержание его так называемого нейтрального состояния.
Обычно при выполнении стыковой сварки между двумя пластинами, например, используется следующий
порядок: края соединяемых пластин скашиваются под углом около 45° и располагаются приблизительно
параллельно друг другу, почти соприкасаясь. Затем применяется «нейтральное» сварочное пламя для
глубокого расплавления стенок V-образной канавки диаметром 100 900 мм и заполнения ее расплавленным
металлом из сварочного прутка. Цель сварщика — предотвратить продвижение ванны расплавленного
металла вдоль канавки быстрее, чем пластина или основной металл 105 1 глубоко расплавляются сварочным
пламенем. В патенте 368M605 № 15, 741 37, это достигается путем манипулирования как сварочной горелкой,
так и сварочным прутком, конец которого удерживается в ванне.
В частности, при автогенной сварке конструкционных стальных элементов окислительный характер так
называемого нейтрального пламени является источником различных недостатков и нежелательных
результатов, среди которых можно выделить следующие:
(1)
При сварке так называемым нейтральным пламенем необходима значительная степень перегрева выше
точки плавления, чтобы придать металлу достаточную текучесть для выноса образовавшихся частиц оксида,
поскольку, если они попадут в затвердевающий сварной шов, они станут нежелательными неметаллическими
разрывами, ослабляющими сварной шов. Чрезмерный перегрев металла выше точки плавления приводит к
избыточному поглощению γ-газа с последующим его выделением при дальнейшем охлаждении металла до
точки замерзания. Поскольку верхняя поверхность охлаждается быстрее, чем внутренняя часть лужи, часть
этого газа задерживается, образуя «пустотницы».
Чрезмерно высокая температура также способствует окислению наплавленного металла и стенок V-образной
канавки по мере продвижения сварки и нагрева основного металла до высокой температуры.
(2)
Образование припоя, вызванное растеканием расплавленного металла из сварочной ванны по
нерасплавленному основному металлу. В таких случаях тонкая пленка оксида на нерасплавленном основном
металле препятствует образованию качественного автогенного сварного шва между деталями.
(3)
При выполнении одинарного V-образного шва нейтральным пламенем необходимо расплавить концы
скошенных кромок, что обычно позволяет металлу проходить насквозь; с другой стороны, если эти концы не
расплавлены, обычно получается недостаточное проплавление, и в нижней части V-образного шва остается
более или менее несваренный, заполненный оксидами шов.
Оба эти явления часто встречаются при сварке так называемым нейтральным пламенем и, безусловно,
нежелательны в большинстве видов работ.
(4)
Содержание легирующих элементов в сварочном прутке снижается, а содержание углерода уменьшается до
нежелательной степени.
Два нежелательных последствия такого выжигания легирующих компонентов, включая углерод, заключаются
в повышении температуры плавления присадочного металла и сужении диапазона его замерзания.
При автогенной сварке конструкционных элементов (из низко- или среднеуглеродистых сталей) нейтральным
кислородно-ацетиленовым пламенем любое изменение «нейтральной» настройки как со стороны оксида, так
и со стороны избытка ацетилена считается ненадлежащей практикой. Мы обнаружили, что для создания
более нейтрального состояния, оказывающего влияние на присадочный металл, требуется избыток
ацетилена, составляющий примерно от 6% до 1%, по сравнению с долей ацетилена в так называемом
нейтральном пламени. Иными словами, исходя из его воздействия на присадочный металл, нейтральные
условия с одним пламенем достигаются примерно при соотношении объема подаваемого кислорода к объему
ацетилена приблизительно 97 к 100. При таком пламени углерод и другие компоненты стали остаются
практически неокисленными и не изменяются в количестве. В настоящем описании, в целях соответствия
практике, пламя будет обозначаться в соответствии с его внешним видом, т. е. «нейтральное», когда «перо»
только что исчезло из белого внутреннего конуса, и «избыточное ацетиленовое», когда «перо» или «пушистое
перо» выходит за пределы указанного внутреннего конуса.
85 Целью данного изобретения является обеспечение поглощения углерода соприкасающимися
поверхностями свариваемых деталей, и оно применимо как к сварке внахлест, так и к сварке с
использованием присадочного металла. 90 Под термином «угловой шов» понимается вид сварного шва
плавлением с углом приблизительно 45° по отношению к поверхностям соединяемых деталей.
С этой целью настоящее изобретение 9F состоит в процессе сварки, который включает в себя цементацию
поверхностей соприкасающихся кромок элементов конструкционной стали и приложение к таким
поверхностям высокотемпературного тепла, отличного от тепла, получаемого электрическим нагревом, для
расплавления цементированных участков при температуре ниже температуры плавления указанных
элементов и соединения таких расплавленных цементированных участков.
Еще одна особенность заключается в процессе 105 сварки, который включает в себя цементацию
поверхностей соприкасающихся кромок элементов конструкционной стали и применение
высокотемпературного тепла, создаваемого кислородно-ацетиленовым пламенем, для расплавления
цементированных участков при температуре 110, более низкой, чем температура плавления указанных
элементов, и соединение таких расплавленных цементированных участков.
Еще одна особенность изобретения заключается в применении высокотемпературного нагрева.
образуется при воздействии нейтрального кислородно-ацетиленового пламени или электрической дуги в
сочетании с независимым ацетиленовым пламенем на свариваемые поверхности.
Углеродное поглощение может быть проведено до сварки, например, путем цементации или
предварительного поверхностного расплавления поверхностей избыточным ацетиленовым пламенем, но в
предпочтительном способе осуществления изобретения углеродное поглощение интегрировано с операцией
сварки с использованием того, что, согласно приведенному выше определению, является избыточным
ацетиленовым пламенем.
Хотя при использовании одного пламени были получены превосходные сварные швы, согласно настоящему
изобретению (t3) 368,B05 -368,605, когда объемное соотношение кислорода и ацетилена составляет
приблизительно 97 к 100, количество используемого избыточного ацетилена может иметь сравнительно
широкий диапазон значений. В общем случае, исходя из визуального определения, правильно
отрегулированное одиночное пламя может варьироваться от точки, где только что появилось промежуточное
«перо», до точки, где это «перо» превратилось в «бугорок», примерно в один-три раза длиннее белого
внутреннего конуса, измеренного от конца этого конуса.
Однако ни одна единая регулировка избытка ацетилена не удовлетворяет всем требованиям, поскольку могут
использоваться наконечники для однопламенной сварки разных размеров; может использоваться несколько
наконечников, как при многопламенной сварке; и управление пламенем или пламенами (направление, точка
приложения и движение) может различаться у разных сварщиков.
На практике самый простой из известных нам способов определения предельных значений допустимого
количества избыточного ацетилена практически во всех случаях зависит от определенных видимых и легко
различимых характеристик сварочной операции. Достаточный избыток ацетилена обычно используется в тех
случаях, когда несваренная поверхность на небольшом расстоянии перед сварным швом самопроизвольно
плавится поверхностно из-за поглощения углерода раскаленным металлом и понижения температуры
плавления науглероженного поверхностного слоя. «Влажный» вид поверхности основного металла на
небольшом расстоянии перед сварным швом указывает сварщику на то, что эта поверхность поглощает
достаточное количество углерода и что пламя отрегулировано должным образом. Сварщик также может легко
определить визуально, когда используется слишком много избытка ацетилена, поскольку в этом случае
критерием является вид искр, выделяемых расплавленной ванной во время сварки: мерцающих искр
становится больше, чем случайных, таких мерцающих искр, которые характерны для высокоуглеродистой
стали при прикосновении к наждачному кругу.
В этих пределах точная регулировка не является обязательной, поскольку желаемое количество избыточного
ацетилена зависит частично от наконечника горелки — его размера и количества используемых; частично от
размера сварного шва; и в некоторой степени от способа обращения с горелкой, ее положения и т. д.
Например, при стыковой сварке листового металла или стальных труб, процедура снятия фаски и сборки
соединяемых деталей может быть в основном такой же, как и при сварке нейтральным пламенем, за
исключением того, что может использоваться гораздо более узкая канавка, например, канавка 60°, и
элементы могут располагаться ближе друг к другу; тогда как более широкая канавка, 90°, является
практической необходимостью при сварке нейтральным пламенем из-за сложности достижения проплавления
до дна канавки при использовании последнего. Можно использовать как прямой, так и обратный способ
сварки, причем последний предпочтительнее и особенно выгоден в сочетании с этим процессом при ручной
сварке одним пламенем, создаваемым современным типом сварочной горелки.
Сварочный пруток, используемый в настоящее время в связи с этим процессом, в некоторых случаях может
удерживаться почти вертикально относительно обрабатываемой детали, но предпочтительно удерживаться
под острым углом к ней и наклоняться в сторону от горелки, при этом его нижний конец должен находиться в
луже расплавленной стали в канавке. Однако головка сварочной горелки предпочтительно удерживается
почти горизонтально или лишь слегка наклонена от горизонтального положения, так что пламя от нее либо
практически горизонтально, либо слегка наклонено, скажем, под углом около 30°, к плоскости сварного шва.
Нагрев осуществляется главным образом на конец сварочного прутка, при этом основной металл
предпочтительно никогда не нагревается пламенем горелки до температуры плавления стали (90 °C).
Обычно при сварке нейтральным пламенем головка горелки и пламя наклонены под углом примерно 60° к
плоскости сварного шва. Предложенный процесс обеспечивает дальнейшее упрощение техники сварки,
поскольку специальные манипуляции или поперечные качательные движения горелки и сварочного прутка по
канавке, необходимые при сварке нейтральным пламенем, полностью исключаются при сварке ацетиленом с
избыточным количеством примесей.
Вместо этого обычно достаточно перемещать практически горизонтальную головку горелки на небольшое
расстояние вперед и назад вдоль канавки и над ее несварной частью 105, направив пламя на припойный
пруток, так чтобы избыточное пламя ацетилена непрерывно воздействовало на припойный пруток и плавило
его с необходимой скоростью, а при небольшом перемещении на расстояние от прутка нагревало и
науглероживало прилегающие поверхности канавки. В некоторых случаях такое перемещение пламени
горелки не требуется, и пламя может удерживаться неподвижно относительно сварного шва и на небольшом
расстоянии перед ним, направленным на присадочный пруток. Поверхность продвигающегося сварного шва
отражает значительное количество тепла и пламени вперед вдоль несваренной канавки, что способствует
подготовке стенок канавки 120 к приему и соединению с расплавленным металлом. Стенки канавки также
предварительно нагреваются за счет теплопроводности. В течение всего процесса сварки сварочная ванна,
расплавленный конец прутка и поверхности 125 канавки, подлежащей сварке, разумеется, окружены и
защищены от окисления избыточным ацетиленовым пламенем.
Когда в процессе сварки температура прилегающих поверхностей канавок повышается до состояния белого
каления, образование основного металла между присадочным материалом и основными металлами на
небольшом расстоянии перед сварочной ванной происходит за счет диффузии после быстрого поглощения
углерода. Углерод может быть уплотнен не путем плавления, как в нейтральном случае, а либо с помощью
подходящей пламенной сварки. Тепловой эффект проникает в основной металл при контакте с графитовым
блоком, но процесс значительно менее эффективен, чем при нейтральной углеродной сварке,
предпочтительно получаемой из самого пламени путем подачи достаточного количества избытка ацетилена в
пламя, а также путем манипулирования пламенем, как описано. Например, при сварке пластин толщиной 1
дюйм с так называемым нейтральным пламенем, температура рекристаллизации стали составляет около 0°C.
При сварке соединения с избыточным ацетиленом в соответствии с данным изобретением, средняя глубина
пламени избыточного ацетилена, при условии надлежащего управления им, не превышает примерно 1 дюйм.
В дальнейшем, на поверхности основного металла, структура основного металла расплавляется на
небольшом расстоянии (при сварке стальных пластин толщиной в дюйм глубина расплава изменяется как
минимум на половину 80,2 дюйма) до одной трети глубины, на которой он находится перед движущейся
сварочной ванной. Это изменилось при сварке нейтральным пламенем, поскольку основной металл,
прилегающий к элементам того же размера, находится вплотную друг к другу. Кроме того, сварной шов
нагревается до белого каления и быстро поглощает углерод из пламени, после чего слой углерода становится
менее глубоким к нижней части V-образного или углового шва благодаря его воздействию на нижний край
шва.
Повышение температуры плавления железа приводит к самопроизвольному расплавлению расплавленной
высокоуглеродистой поверхностной пленки, то есть к ее реакции на границе с оксидной пленкой при
температуре, существенно ниже температуры плавления исходных чистых поверхностей. Данная реакция
обозначается как 90-я реакция с основным металлом. Этот процесс облегчается легким пенообразованием,
вызванным защитой от окисления в неокислительной атмосфере. Газообразный продукт реакции, который
поступает избыток ацетилена, завершается мгновенно и покидает поверхность после регулировки,
обеспечивая получение необходимого количества углерода для предварительной цементации
расплавленным металлом. Это явление 95 поверхности устраняет необходимость вымывания
расплавленного оксида, как это требуется при сварке нейтральным пламенем, и пленочная форма включения
существенно отличается от ее поведения при нейтральным пламенем. В отличие от процедуры с другими
формами микроскопически видимых и невидимых включений, нет необходимости в нейтральным пламенем.
Поскольку поверхность расплавленного основного металла свободна от оксидов и плавится пламенем
горелки, из-за того, что температура плавления этой поверхности ниже первоначальной температуры
плавления, присадочный материал самопроизвольно расплавляется. При нейтральном пламени металл
можно наносить при гораздо более низкой температуре поверхности, прилегающей к расплавленной луже,
чем при нейтральном пламени, 105 °C. В «сухом» состоянии расплавленная лужа не «смачивает» ее, но
продвигается с выпуклой поверхностью, что предотвращает образование газовых пузырьков.
Мениск, подобно ртути на стекле или расплавленному металлу, позволяет достичь более высоких скоростей
сварки припоем на нефлюсованной твердой меди. Однако при избыточном ацетиленовом пламени,
обусловленном данным методом, прилегающая поверхность образует высокоуглеродистую поверхностную
пленку, которая обычно «влажная» примерно на 4 дюйма впереди, несмотря на более низкую температуру
расплавленной ванны, что приводит к образованию вогнутого мениска, поскольку основной металл припоя на
правильно подготовленной меди. После этого не требуется прямого и глубокого плавления расплавленного
металла в местах контакта с расплавленным металлом в сварочной ванне, и поскольку присадочному
металлу не требуется нагреваться до температуры, достаточной для того, чтобы углерод распределялся
путем диффузии и с помощью нейтрального пламени. В результате этого основные и присадочные металлы
обеспечивают значительную экономию времени, а газы образуют сплав и автогенное соединение. Достигнуто.
Несмотря на то, что поверхности канавки предпочтительно расплавляются лишь поверхностно, процесс,
способствующий более быстрой и экономичной сварке, включает в себя: отсутствие оксидов, которые могли
бы всплывать; более быстрое расплавление контактирующих поверхностей сварочного прутка; меньшую
квалификацию и меньшую площадь контакта; возможность нанесения шлака и оксидов; и более узкую
микроскопическую маркировку или определение канавки. Среди других особенностей настоящего метода 120
следует отметить, что он способствует более быстрой и экономичной сварке: сварочный пруток плавится
быстрее, и требуется меньшее количество тепла на единицу площади контакта; требуется меньше
манипуляций; требуется меньше тепла на единицу площади контакта; можно эффективно использовать шлак
и оксиды; и более узкую микроскопическую маркировку или определение канавки. В оригинальных серф-асах.
Существует постепенный переход, который в настоящее время осуществляется с помощью горелки с
наконечником, имеющим физически и химически гораздо большее отверстие, чем это практически возможно
при сварке нейтральным пламенем (130 368,605 368,605). Сварка нейтральным пламенем может
использоваться для сварки основной толщины металла, главным образом из-за меньшей степени требуемой
квалификации и манипуляций, а также большей достижимой скорости.
Более высокая скорость достигается даже при использовании наконечника горелки того же размера, что
снижает количество тепла, затрачиваемого на каждый погонный фут сварного шва или на каждый фунт
расплавленного металла. Увеличение скорости, в свою очередь, позволяет использовать наконечник с
большим отверстием, сохраняя при этом превосходное качество сварки. Мы также можем использовать
сварочный пруток значительно большего диаметра, чем это возможно при сварке нейтральным пламенем
(при той же толщине основного металла), что облегчает сварку и позволяет более эффективно передавать
тепло на пруток. Более того, содержание легирующих элементов, таких как углерод, марганец, кремний и т. д.,
в сварочном металле не уменьшается; следовательно, температура плавления стали 18 не повышается, а
диапазон ее замерзания не сужается.
Металл не только раскисляется ацетиленом, но и предотвращается окисление благодаря защитному слою
восстановительного газа, окружающему нижний конец сварочного прутка, расплавленный металл и
прилегающие участки свариваемых деталей.
Приведенные ниже данные, полученные в результате 30 сравнительных испытаний рабочих скоростей,
расхода газа и количества наплавленного сварочного электрода, иллюстрируют характер экономии,
достигаемой при использовании настоящего изобретения при ручной сварке одинарного V-образного шва
между стальными пластинами толщиной ½ дюйма одним пламенем.
Тип пламени: нейтральное, избыточное, ацетилен, скорость сварки.
Расход топлива: футы в час - - -4-6 фунтов расплавленного прутка в час - - Расход газа.
Кислород – куб. фут на фунт расплавленного стержня. Ацетилен – куб. фут на фунт расплавленного стержня. -
11,7 - 11,4 12-17 6- 8 8,3 8,6 В связи с приведенной выше таблицей можно отметить, что данные для сварки
нейтральным пламенем были получены с использованием максимально возможного по размеру пламени,
которое можно безопасно использовать на заданной толщине деталей, а именно пламени, создаваемого
наконечником Oxweld № 10 с отверстием диаметром 0,098 дюйма и потребляющим около 36 кубических
футов кислорода в час и около 34,3 кубических футов ацетилена в час; тогда как данные для сварки
избыточным ацетиленом были получены с использованием наконечника следующего большего размера,
наконечника Oxweld № 12 с отверстием диаметром 0,116 дюйма и потребляющего около 65 кубических футов
кислорода и около 66 кубических футов ацетилена соответственно в час. Следует понимать, что если в
попытке увеличить скорость используется наконечник большего размера при нейтральном пламени в данных
условиях, то даже при высоком уровне мастерства получаются сварные швы низкого качества; в то время как
качество сварных швов, выполненных с использованием более быстрого избыточного ацетиленового
пламени, лучше, чем качество лучших сварных швов, выполненных нейтральным пламенем, и требует
меньшего мастерства.
Поскольку оксидная пленка на основном металле удаляется расплавленной пленкой на поверхности канавки
непосредственно перед продвижением сварного шва, образование нахлестов предотвращается, особенно в
нижней части одинарного V-образного сварного шва; кроме того, точки скошенных кромок соединяемых
элементов не нужно расплавлять пламенем горелки для обеспечения проплавления и полной сварки, как при
использовании нейтрального пламени, поэтому расплавленный металл не просачивается и не образует
валиков на нижней стороне шва.
Воздействие избыточного ацетиленового пламени на сварочный пруток также является явно выгодным,
поскольку сильно нагретая поверхность прутка поглощает углерод из пламени, благодаря чему он быстро
плавится при более низкой температуре, чем его обычная температура плавления.
Для дальнейшего ускорения плавления прутка и сварочного процесса в целом, мы можем предварительно
нагреть либо пруток, либо заготовку, либо и то, и другое, тем самым выгодно обеспечив дополнительное
тепло для сварочного процесса. Предварительный нагрев прутка может быть осуществлен различными
способами, например, с помощью многоконтактной сварочной горелки, один наконечник которой направляет
нагревающее пламя (с избытком ацетилена или без него) на пруток на небольшом расстоянии от его
плавящегося конца, а другой наконечник или наконечники горелки направляют избыточное тепло ацетилена в
канавку и сварочную ванну, или же мы можем отводить тепло от избыточного пламени ацетилена вверх вдоль
прутка и тем самым предварительно нагревать его. Хотя химический состав и легирующие компоненты
стального сварочного прутка, предназначенного для использования в данном процессе, могут значительно
различаться, мы обнаружили, что некоторые составы прутков более подходят, чем другие, но, в целом,
удовлетворительный сварочный пруток для этой цели может содержать от 0,05 до 0,50% углерода и от 0,50
до 1,75% марганца.
Содержание кремния составляет от 0,20 до 1,50 процента.
Например, с помощью предлагаемого процесса с использованием однократного избыточного пламени
ацетилена были получены превосходные сварные швы между конструкционными стальными элементами,
такими как стальные пластины толщиной 1 дюйм и трубные профили, с использованием стального сварочного
прутка, содержащего от 0,11 до 0,20% углерода, от 0,90 до 1,15% марганца и от 0,32 до 0,42% кремния.
Содержание серы и фосфора не превышает примерно 0,04 процента каждого; остальное – преимущественно
железо.
Помимо уже упомянутых существенных преимуществ и экономии на скорости сварки и расходе газа,
избыточное пламя ацетилена имеет меньшую склонность к обратному воспламенению, чем нейтральное
пламя; предотвращает загрязнение или засорение наконечника; не отводит шлак из основного металла в
сварной шов, как это происходит при сварке нейтральным пламенем; и обеспечивает сварные швы с
содержанием углерода, по меньшей мере, равным содержанию углерода в соединяемых элементах, и
превосходящие по физическим качествам швы, получаемые при сварке нейтральным пламенем.
Хотя преимущества и улучшенные результаты, изложенные здесь, наиболее успешно достигаются с помощью
избыточного ацетиленового пламени, используемого как в качестве источника высокотемпературного тепла,
так и в качестве источника углерода описанным способом, в некоторых случаях мы можем использовать
нейтральное кислородно-ацетиленовое пламя или электрическую дугу в качестве средств
высокотемпературного нагрева и 35. применять независимое ацетиленовое пламя к области, нагреваемой
таким пламенем, или нейтральное пламя, тем самым существенно улучшая функционирование последнего
при сварке конструкционных стальных элементов.
При определенных обстоятельствах, например, когда используется более одного газового пламени, общее
количество ацетилена в нагревающем пламени в целом не может превышать объем подаваемого кислорода,
однако несколько используемых таким образом пламен могут быть применены таким образом, чтобы
смежные кромки, подлежащие сварке, были цементированы и сварены в соответствии с настоящим
изобретением. Вместо одного избыточного ацетиленового пламени, как уже было описано, мы можем
совместно использовать независимо регулируемые кислородно-ацетиленовые пламена или группы пламен;
например, так называемое нейтральное пламя или пламя, содержащее умеренный избыток ацетилена 155,
может быть направлено на сварочную ванну главным образом для плавления присадочного металла и для
нагрева, а другое пламя, содержащее больший избыток ацетилена, может быть направлено на прилегающие
края основного металла перед сварочной ванной главным образом для науглероживания основного металла.
Последнее упомянутое науглероживающее пламя или группа пламен может состоять только из ацетилена, но
предпочтительно с его помощью подается достаточное количество кислорода или другого газа под высоким
давлением, чтобы придать ему достаточную скорость для противодействия пламени или пламени,
составляющим группу плавления, и заставить науглероживающее пламя воздействовать на основной металл
непосредственно перед расплавленной лужей.
При независимой регулировке пламени или групп пламени, как описано выше, можно использовать
присадочный металл или сварочный пруток, состоящий из почти чистого железа или стали с содержанием
углерода менее 0,10 процента, в которой количество других компонентов, таких как марганец, кремний и
никель, пренебрежимо мало.
Следует понимать, что усовершенствованный процесс, описанный в настоящем изобретении, может быть
использован как при ручной, так и при машинной сварке, и применим не только к стыковой сварке, но и к
нахлесточной и угловой сварке, причем эти виды сварки включены в данное описание; поскольку термин
«смежные», обозначающий соотношение соединяемых деталей, относится также к перекрывающимся, а
также к противоположным кромкам или поверхностям. Предпочтительно предварительно очистить кромки или
поверхности, подлежащие сварке, от ржавчины и окалины, например, с помощью проволочной щетки,
шлифовки, фрезерования и т.п., поскольку при значительной толщине окалина может препятствовать
впитыванию углерода и иным образом мешать сварочным работам. 95 Как правило, предпочтительнее
использовать подходящий сварочный пруток в качестве присадочного металла для создания шва в
соответствии с настоящим процессом, однако в некоторых случаях мы можем полностью или частично
обойтись без такого прутка и получить присадочный металл, полностью или частично, путем расплавления
частей основного металла и нанесения его на прилегающие надлежащим образом подготовленные
поверхности основного металла, т.е. на поверхности основного металла, которые были модифицированы
путем науглероживания и нагреты до температуры, которая расплавит такие модифицированные
поверхности.
В некоторых случаях мы также можем создать сварной шов между конструктивными элементами 11.0, просто
соединив их поверхности, поверхностно расплавленные, как описано выше, в прямой контакт. Следовательно,
во всех случаях крайне важно, чтобы соприкасающиеся кромки элементов были цементированы и нагреты до
температуры, при которой расплавится новый или модифицированный металл, но не основной металл; а
затем либо привести такие расплавленные или подготовленные поверхности в прямой контакт для их сварки,
либо создать сварное соединение между ними путем расплавления присадочного металла из сварочного
аппарата или самих элементов, либо из основного металла и сварочного прутка, и нанесения расплавленного
присадочного металла на поверхностно расплавленные поверхности основного металла.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и то, каким образом оно соединяется
вместе (130 368 605), и как пламя воздействует на сварочный пруток, расплавленный металл и поверхности
непосредственно перед ним.
12. Способ по п. 10, при котором рама перемещается на небольшое расстояние вдоль смежных кромок по
направлению к передней части готового сварного шва и от нее.
13. Способ согласно п. 4, в п. 75, в котором указанный присадочный металл представляет собой сварочный
пруток, содержащий углерод, а также значительное количество марганца и кремния.
14. Способ по п. 4, в пункте 80, в котором указанные смежные кромки скошены и образуют канавку, боковые
стороны которой образуют угол приблизительно 60°.
15. Способ по п. 4, в котором указанный присадочный металл представляет собой сварочный пруток, и в
котором сварочный пруток или соединяемые части, или и то, и другое, предварительно нагреваются.
16. Способ по п. 1, 2 или 3, в котором науглероживание и высокотемпературный нагрев производятся
множеством кислородно-ацетиленовых пламен, которые независимо регулируются для подачи различных
пропорций кислорода и ацетилена. 95 17. Способ по п. 1, 2 или 3, в котором науглероживание и
высокотемпературный нагрев производятся двумя группами пламени одновременно, причем каждая группа
состоит из одного или нескольких пламен, причем одна группа используется для науглероживания
поверхностей указанных смежных кромок, а другая группа используется главным образом для расплавления
присадочного металла с целью соединения таких поверхностей.
18. Способ по п. 17, в котором присадочный металл представляет собой либо почти чистое железо, либо
сталь с содержанием углерода менее 0,10 процента, и в котором другие ингредиенты, такие как марганец,
кремний и никель, незначительны. 110, 19. Способ по п. 17, в котором присадочный металл имеет состав,
приблизительно соответствующий составу основного металла.
20. Стальные конструкционные элементы, имеющие соприкасающиеся кромки или поверхности, соединенные
115, как указано в предыдущих пунктах, сварным соединением, в котором структура основного металла
изменена сваркой на глубину не более чем примерно от одной половины до одной трети глубины, на которую
она изменяется при сварке нейтральным пламенем, при той же толщине элементов.
21. Конструкционные стальные элементы, имеющие соприкасающиеся кромки или поверхности, соединенные,
как указано в предыдущих пунктах 1-19 i25, сварным соединением, в котором содержание углерода не менее
чем такое же высокое, как у указанных элементов.
22. Конструкционные стальные элементы согласно п. 20, в которых осуществляется тепловой эффект i30, мы
заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_368606.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=368606&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB368606A
[]
[Второе издание.]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата принятия Конвенции (Германия): 27 мая 1930 г., 368 606. Дата вступления в силу (в Соединенном
Королевстве)! 22 мая 1931 года. № 15,194/31.
(Патент на дополнение № 364844. Дата заключения Конвенции (Германия): январь.) 15,1930. ) Полная версия
принята к публикации: 10 марта 1932 года.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Соседние файлы в папке патенты