163961. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hegesztéi varratok szemcsézettségének finomítására
163961 növeli a kristályosodási gócok számát és így a lehűlő varratban finomszemcsés kristályszerkezet alakul ki, ami előnyösen befolyásolja a varrat mechanikai tulajdonságait. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy 5 a hegesztés során megolvadt ömledéket a folyékonyból a szilárd halmazállapotba való átmenet fázisában /-sugárforrás hatásának tesszük ki. /-sugárforrásként legcélszerűbben izotópot alkalmazhatunk, éspedig a hegesztési varrat anya- 10 gának megfelelően megválasztott energiájú, aktivitású és dózisteljesítményú izotópot. A sugárforrást — adott eseíben az izotópot — a hegesztési varrat megömlésének tartományában kell elhelyezni, hiszen az ömledéket annak 15 megszilárdulási fázisában kell besugározni. Fentiekből következik, hogy amennyiben a hegeszr tőberendezás végzi a hegesztési varrat-képzéshez szükséges haladómozgást, a sugárforrásnak is vele együtt kell haladnia. ,20 Ügy találtuk, hogy a célnak- legjobban megfelel a 27C060 izotóp. Acél hegesztése esetén a varrat besugárzáshoz E=l,25 MeV energiájú, N = 3,3 Ci aktivitású és D= 1,07 R/sec dózisteljesítményű izotópot célszerű alkalmazni. 25 Biztosítani kell továbbá a sugárforrás megfelelő védelmét, a hegesztési varrattól való távolságának beállíthatóságát, a sugárzás irányíthatóságát, stb. Mindezen követelményeket kielégíti a találmány szerinti berendezés, melynek 30 ismertetésére a későbbiekben még visszatérünk. A találmány szerinti eljárást egy gyakorlati példával támasztom alá, ill. ismertetem részletesebben: _ 35 Példa: • Elektromos tompa salakhegeszfcéssel kell 52D minőségű anyagot összehegeszteni. Az anyag 40 vastagsága 20 mm. A hegesztést az alábbi paraméterekkel hajtjuk végre: hegesztőáram feszültsége: hegesztőáram erőssége: hegesztési sebesség: 32—36 V; 500—550 A; 1,5 m/óra 45 Az elektróda: 3 mm átmérőjű, FMin 1 jelű. Az alkalmazott fedőpor VUZ 5F jelű. 50 Hegesztés közben a hegesztési varrat megömlött részét 27C060 izotóp sugárzásának teszszük ki, éspedig az izotópot kb. 17 num-nyire helyezve el a varrattól, végig visszük annak mentén, a hegesztéssel azonos sebességgel. 55 A példa adataival végrehajtott hegesztés varratát megvizsgálva azt találtuk, hogy míg az izotópos kezelés nélküli varrat szemcsenagysága 3 fokozatú volt, addig a találmány szerint izo-, toppal kezelt varratnál a szemcsefinomság 11— 60 12 fokozatú. A szemcseátmérők a kezelés nélküli varratnál 0,06 mm, míg a kezeltnél 0,005 mm értéket mutattak. Mivel a szemcseszerkezet erős befolyással bír a varrat szilárdsági tulajdonságai- '65 ra, ezek is többszörös értékre növekedtek a kezeletlen varratéhoz. képest. Itt jegyzem meg, h'°gy — a hagyományos varratlhőkezeléses eljárás adataival összevetve — a találmány szerinti eljárással készített varrat fajlagos önköltsége kb. tizedrésze a hagyományosénak. Látható tehát, hogy a találmány igen jelentős, meglepő műszaki előnyöket biztosít és gyökeres változást jelent a hegesztés jelenlegi technológiájáhoe képest. A találmány tárgya továbbá berendezés az eddigiekben leírt, találmány szerinti eljárás foganatosításához. A berendezés legegyszerűbb alakjában egy, a hegesztőpisztolyhoz erősített készülékházból áll, amelybe izotóptartó helyezhető bele. Az izotóptartóban az izotópkapszula hosszirányban mozgatható, ill. állítható. Az izotóptartó a hegesztopAsztoiy hossztengelyéihez képest célszerűen szög alatt van elrendezve. Előnyös, ha ezt a szöget változtatni lehet. Az izotóptartót körülvevő készülékház a hegesztési hely közelében üreggel van ellátva, melybe csőcsatlakozásokon keresztül hűtőfolyadékot lehet be-, Ml. kivezetni. A berendezés lényeges alkatrészei célszerűen vörösrézből készülnek, az izotóp árnyékolása miatt. , . , ' v • Az izotóp tartó és az izotópkapszulatartó rögzítése és állíthatósága többféleképpen oldható meg. A találmány szerinti berendezést elhelyezhetjük egy hidraulikusan vagy pneumatikusan mozgatható hegesztőkocsin, amely a hegesztés felőli oldalon zárófedéHel van ellátva. Utóbbi ólomból vagy wolframból készült és arra szolgál, hogy a hegesztés előtt és után az izotóp sugárzását el lehessen zárni vele. A hegesztőkocsit elláthatjuk olyan elektromos, elektronikus vagy egyéb elven működő automatika-elemekkel, melyek lehetővé teszik, hogy a kocsi működését egy adott pálya mentén előre programozni lehessen, miáltal a hegesztés teljesen automatizáliható, egészen addig, hogy az izotóptartót • a hegesztés befejeztével manipulátor kiemeli, s egy megfelelő tárolóba helyezi. Ezáltal a kocsi súlya lényegesen csökkenthető. A találmány szerinti berendezést a továbbiakban néhány példaképpehi kiviteli alak kapcsán részletesebben ismertetjük ábráink segítségével, melye közül az 1. ábra a hegesztőpisztolyhoz erősített készülékházat mutatja hosszmetszetiben; a 2. ábrán az 1. ábra A—A vonal menti metszete látható; - . . a 3. ábra a készülékház-alsórész vízzel való hűtéséinek egy megoldását mutatja, részben metszetben; a 4. ábrán az izotópkapszula-mozgatás, ill. rögzítés egyik megoldását látjuk, részben metszetben; az 5. ábrán az izotópkapszula-mozgatás egy másik lehetséges megoldása látható, metszetben; a 6. ábrán hegesztőkocsit látunk, a találmány szerinti berendezéssel felszerelve. 2
