184510. lajstromszámú szabadalom • Eljárás salakhegesztő berendezés
1 184 510 2 natosítási módjában az áramerősség változtatására a hegesztőhuzal előtolásának sebességét változtatjuk. A találmány szerinti eljárásban az áramerősséget és a feszültséget, illetve az áram- és feszültségimpulzusok időtartamát előnyösen egymástól függetlenül is változtathatjuk. Előnyös lehet a szinkron változtatás, amikor növekvő áramerősséghez növekvő vagy csökkenő feszültség, illetve csökkenő áramerősséghez csökkenő vagy növekvő feszültség tartozik. A találmány céljának elérésére és különösen az ismertetett eljárás foganatosítására olyan berendezést is kidolgoztunk, amely sarkaival réssel elválasztott munkadarabokra, illetve hegesztőhuzalra csatlakoztatott áramforrást tartalmaz, a hegesztőhuzalt a résbe bevezető adagolóberendezéssel van ellátva, és a találmány szerint az áramforráshoz az áramot és/vagy a feszültséget a hegesztés feltételeinek megfelelően impulzusszerűen változtatható vezérlőegység tartozik, amely az adagolóberendezés motorjával vezérlőkapcsolatban van. A vezérlőegység egy előnyös megoldás szerint a munkadarabot vagy a hegesztőhuzalt és az áramforrást összekötő áramút megszakítására alkalmasan van kiképezve. A találmány szerinti eljárás és berendezés segítségével igen jó minőségű salakhegesztési varratok hozhatók létre, amelyek szívóssága hőkezelés nélkül is jelentősen túllépi az ismert eljárásokkal és berendezésekkel előállított varratokét. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti foganatosítások és kiviteli alakok kapcsán ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a salakhcgesztés elvi vázlata, míg a 2. ábra a találmány szerinti berendezés blokksémája. A salakhegesztés megvalósításakor (1. ábra) 1 és 2 munkadarabot úgy rendezünk el, hogy közöttük függőleges 3 rés alakuljon ki, amelynek szélességét ismert módon választjuk meg. Például 30 mm vastagságú ötvözetlen szerkezeti acél esetében a 3 rés szélessége mintegy 25 mm. A 3 résbe 11 huzaltekercsről 10 motor segítségével 4 hegesztőhuzalt vezetünk be, amelyet egyen- vagy váltakozóáramú 5 áramforrás egyik sarkára csatlakoztatunk. Az 1 és 2 munkadarabok közül legalább az egyiket az 5 áramforrás másik sarkára csatlakoztatjuk. A 3 rést függőleges mentén oldalról lezárjuk, például hűtött rézgyámmal, amely egyben szükség szerint villamos kapcsolatot biztosít az 1 és 2 munkadarab között. A 3 rés alján az 1 és 2 munkadarabbal fémes kapcsolatban lemezt helyezünk el vagy alakítunk ki. A 4 hegesztőhuzalt anynyira toljuk előre, hogy ezzel a lemezzel érintkezzen, így ív alakul ki, amelynek hatására a lemez felületi rétege és a 4 hegesztőhuzal vége megolvad, 7 olvadékot alkot. Ezen ismert módon 9 salakömledéket hozunk létre, amely befedi a 7 olvadékot, elfojtja az ívet, s ezt követően az áramvezetés a 9 salakömledéken keresztül folytatódik. Ekkor kezdődik meg a tulajdonképpeni salakhegesztés. Az áram átfolyását kísérő Joule-hő hatására a 9 salakömledék olyan hőmérsékletre hévül fel, hogy az 1 és 2 munkadarab felületi rétegének anyagát a 3 rés mentén megolvasztja. Az olvadt fém alatt a környezettel kialakult (szükség esetén a rézgyámmal felerősített) hőcsere révén 6 varrat alakul ki. A 6 varrat és a 7 olvadék között 8 határréteg van, amely a 6 varrat minőségére alapvető, meghatározó jelentőségű. Alakja az 5 áramforrás feszültségétől és áramerősségétől függ. Ha az áramerősség zérus, a 8 határréteg vízszintes, az áramerősség növekedésével pedig egyre mélyülő paraboloidszerű alakot vesz fel. Ennek megfelelően időben változatlan áramerősség alkalmazásakor a 6 varrat a 3 rés szélei felé szélesedő paraboloidszerű felület mentén épül ki alulról fölfelé. Az alkalmazott feszültség a paraboloidszerű tartomány szélességét befolyásolja: a feszültség növekedésével ez a tartomány szélesebbé és sekélyebbé változik. A 4 hegesztőhuzal előtolása is alkalmas lehet a 8 határréteg felületi alakjának befolyásolására, mivel az előtolás sebessége lapos karakterisztikájú 5 áramforrás esetében az áram erősségével jól meghatározható egyértelmű kapcsolatban van (gyorsabb előtolással az áramerősséget növelni lehet és fordítva). A találmány szerinti eljárás lényege éppen az, hogy a 8 határréteg és a 6 varrat érintkezési tartományának alakját ismétlődően változtatjuk, a már megszilárdult anyag újrakristályosítását biztosítjuk és ezzel a kristályszerkezetet szükség szerint előnyösen befolyásoljuk. Ezt az teszi lehetővé, hogy az áramforrás áramának erősségét és/vagy a feszültséget szabályozott módon, mégpedig szükség szerint az egyik vagy mindkettő pulzálásával változtatjuk. A pulzáláshoz tartozó változó értékeknek megfelelően a 8 határréteg alakja folyamatosan változik és ez biztosítja a kívánt hatást. A pulzálást előnyösen periodikusan végezzük, vagyis a pulzálások szabályos időközönként azonosan ismétlődnek. Az ismert salakhegesztéses eljárásokban az 5 áramforrással szemben követelményként állítják a feszültség és az áramerősség viszonylagos állandóságát, továbbá az áramszolgáltatás folyamatosságát. Az állandóság azt jelenti, hogy a feszültség és az áramerősség ingadozása a hegesztés menetében a lehető legkisebb legyen. Értéküket a tapasztalati vizsgálatok alapján határozzák meg, s általában egy-egy értéktartományt adnak meg. Találmányunk szerint az áramerősség és a feszültség, vagy közülük az egyik értékét időben pulzálésszerűen változtatjuk. így például előnyösnek mutatkozott ötvözetlen szerkezeti acél esetében az áramerősség állandó értéken tartása, míg a feszültség váltakozva b ideig lb értéket, t2 ideig ettől eltérő U2 értéket vesz fel. Egy másik lehetőség szerint a feszültség marad állandó, míg az áramerősség értéke b és I2 között változik meghatározott időközönként. A pulzálás első és felső értéke között a különbség általában eléri a 15 %-ot, vagy annál nagyobb. További lehetőség az is, hogy az áramerősség és a feszültség változása nem egyidejű, szükség szerint eltérő ideig tartó nagyobb és kisebb értékek váltogatják egymást: t, ideig Ui, t2 ideig U2, ettől függetlenül t3 ideig b, t4 ideig I2 értékeket biztosítunk, ahol a t,, t2, t3 és t4 időket az áramerősség I, és 12, a feszültség Ui és U2 értékeit a salakhegesztés feltételeinek megfelelően választjuk. A ti, t2, t3, t4 idők egymástól eltérőek lehetnek, de célszerű lehet a !, = t3, a t2 = t4 választás, tehát a szinkron változtatás. A szinkron változtatás során a feszültség növekedését lehet az áramerősség növekedésével vagy csökkenésével egyidejűleg biztosítani. A lehetőségeket a mindenkori hegesztési feltételeknek megfelelően ked kipróbálni és közülük választani. Kedvező hegesztési lehetőségek biztosíthatók úgy is, ha a hegesztés tápellátását többször egymás után rövid időre megszakítjuk. Eközben nem állítjuk le a 4 hegesztőhuzal előtolását, hanem a megszakítások időtartamát, sűrűségét és időpontjait választjuk meg oly módon, hogy a 4 hegesztőhuzal anyaga továbbra is átmenjen a 7 olvadékba, és eközben változatlanul kedvező szerkezet alakuljon ki. Az áramút megszakításával azt érjük el, hogy a 5 10 15 20 25 30 '35 40 45 50 55 60 65
