179312. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés bevonattal ellátott fémtárgyak hegesztéssel vagy forrasztással való egyesítésére
3 r9312 4 módon hogy a hűtőhatás kizárólag a hegesztéssel átellenes oldalra lokalizálódjék. A hűtőközeg által létrehozott hűtőhatásnak ilyen a munkadarabnak a hegesztéssel átellenes felületére történő korlátozása igen kedvező eredménnyel jár, mivel ezzel csaknem kiküszöböljük a hegesztési folyamat esetleges zavarását. A hűtőközeg mennyisége is lényeges követelmény, mivel pl. a cseppfolyósított nitrogén — a vízzel szemben - már igen kis mennyiségben is intenzív hőelvonást tesz lehetővé, mégpedig a megömlesztés megzavarása nélkül. Megjegyezzük, hogy a találmány szerinti eljárás során alkalmazott igen intenzív és lokalizált hűtési eljárás nem azonos a hegesztés során fellépő hőhatás okozta deformáció elkerülésére jelenleg alkalmazott eljárással, amely ismert eljárás lényege, hogy minden hegesztett kötést egy hűtővíz keringetésére alkalmas tartó segítségével hűtenek. A két eljárás közötti lényeges különbség, hogy az utóbbi eljárás kizárólag bevonat nélküli fémtárgyak esetén alkalmazott, továbbá a hűtőhatást nagy hőfelvevőképességű, de nem alacsony hőmérsékletű folyadékkal érik el oly módon, hogy a munkadarab teljes egészében, meggátolnak minden olyan hőáramlást, amely a munkadarab deformációját eredményezi. A találmány szerinti eljárás ezzel szemben nem a bevonat hőmérsékletének csökkentését kívánja elérni, hanem csupán csak a bevonat hőmérsékletemelkedését korlátozza, annak érdekében, hogy a bevonat hőmérsékletét a lágyulás vagy olvadás hőmérséklete alatt tartsuk. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módját az jellemzi, hogy a bevonatot a hegesztés megkezdése előtt előhűtjük. A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös foganatosítási módjánál a hűtést kryogén gázzal, vagy folyékony kryogénnel végezzük, amelynek a bevonathoz való hozzávezetését egy hőelem hőmérséldetnövekedésének függvényében szelep segítségével szabályozzuk. A hűtést lényegében a bevonat és a hűtőtömb közötti hőelvezetés illetve a folyékony kryogén vagy kryogén gáz elgőzölögtetésekor a kilépőnyílásnál létrejövő konvekció útján valósítjuk meg. A találmány tárgyát képezi egy a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezés is, amely berendezés hegesztőkészüléket és hűtőkészüléket foglal magába, ahol ez utóbbi a hegesztőkészülékkel szemben és attól meghatározott távolságban helyezkedik el, és fejti ki hatását. A találmány szerinti berendezés lényege, hogy a hűtőkészüléknek legalább egy a munkadarab alakját követő hűtőtömbje, — amelynek fala hőszigetelő anyagból készült — van, valamint a hűtőtömbhöz csatlakozó, hűtőfolyadékot továbbító szelepes tápvezetékei vannak, továbbá a hűtőtömb hossz- és keresztirányú kiterjedése olyan, hogy a hegesztés helyén megakadályozza a bevonat nemkívánt hőmérséklet növekedését. A találmány szerinti eljárást és berendezést a csatolt ábrák alapján részleteiben is ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti berendezés, lemezek tompahegesztésénél alkalmazott kiviteli alakjának metszete, a 2. ábra csövek gyártásánál alkalmazott találmány szerinti berendezés, perspektivikus képe, a 3. ábra a találmány szerinti berendezés kialakított tárolótartály felülnézete, a 4. ábra a 3. ábra szerinti tartály oldalnézete, az 5. ábra a 4. ábra szerinti tartály V-V vonal mentén vett metszeti képe. Az 1. ábra szerinti 1 és 2 lemezek egy 3 alapfémből és az egyik oldalán levő 4 — adott esetben a másik oldali 5 — védőbevonatból — pl. cink bevonatból áll, amely lemezeket a 6 varrattal hegesztés útján egyesítjük. A 6 varrat a 7 gyökből, és az 1 és 2 lemezek leélezett 9, 10 felületei által határolt, a megömlesztett 1 és 2 lemezek illetve a hozott anyag (pálca) által kitöltendő 8 részből álló V-varrat. A hegesztőberendezést itt egy 12 hegesztőhuzalos 11 hegesztőpisztoly alkotja. Az 1 és 2 lemezek varrattal átellenes oldalán a 11 hegesztőpisztollyal szemben helyezkedik el a 13 hűtőtömb, amely lényegében egy hővezető anyagból - pl. rézből - készült 14 házból, a 16 szeleppel ellátott, a cseppfolyósított nitrogént bevezető 15 tápvezetékből és a 18 homloklap felső szélen elrendezett 17 kilépőnyílásokból áll. A 13 hűtőtömb és a 11 hegesztőpisztoly egymással szemben helyezkednek el, és a háznak a varrat irányú kiterjedése előre meghatározott — pl. 30 cm - míg a varrathoz viszonyított keresztirányú mérete ennél kisebb. A hegesztés egész folyamata alatt a 13 hűtőtömbnek all hegesztőpisztolyhoz viszonyított helyzete állandó, amit úgy érünk el, hogy az 1 és 2 lemezeket rögzítjük és a 13 hűtőtömböt all hegesztőpisztollyal szinkron mozgatású tartóra szereljük, vagy pedig a 11 hegesztőpisztolyt és a 13 hűtőtömböt a kívánt helyzetben rögzítjük és az 1 és 2 lemezeket egy az ábrán nem ábrázolt szerkezet segítségével mozgatjuk. Üzem közben a 14 házat a 15 tápvezetéken keresztül cseppfolyósított nitrogénnel tápláljuk, amely a 14 ház belsejében elpárolog és az egész házat lehűti, de különösen a háznak (14) az 1 és 2 lemezekkel 4 védőbevonatával érintkező 14a falára fejti ki hűtőhatását. Az elpárolgott hűtőközeg a 14 háznak a 6 varrattal szembeni homlokfelületén levő 17 kilépő nyílásain távozik. A hőszállitás hatásfokát javítja, ha a 14 ház belsejében hővezető anyagot, célszerűen hővezető elemet pl. rézforgácsot helyezünk el. A hűtés lényegében a 14 ház 14a fala és a 4 védőbevonat közötti hőelvezetés révén valósul meg, és ehhez járul még az elpárologtatott hűtőközegnek a 17 nyílásokon történő kilépésekor fellépő konvekció hatása által kifejtett hűtőhatás, mivel a hűtőközeg, kiáramlása során a 4 védőbevonatnak a 11 hegesztőpisztoly előtti részének irányában halad tovább. Minthogy a 13 hűtőtömb szerkezete, a 4 védőbevonat és az 1 és 2 lemezek 3 aiapfémeinek vastagsága, valamint a hegesztés sebessége adott, a hűtést a 16 szelep útján betáplált cseppfolyósított nitrogén mennyiségével szabályozhatjuk, mégpedig úgy, hogy a 4 védőbevonat legmelegebb pontján - amelynek hőmérsékletváltozását egy alkalmasan elhelyezett hőelem segítségével figyelemmel kísérjük - sem lép fel lágyulás vagy olvadás. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
