192736. lajstromszámú szabadalom • Elektróda villamos salakhegesztéshez
1 HU 192736 B 2 A találmány tárgya elektróda villamos salakhegesztéshez, ahol a hegesztésnél lemezelektródát alkalmaznak. A találmány szerinti elektróda előnyösen alkalmazható alumínium, titán, acél vagy egyéb fémekből kialakított nagyméretű elemek összehegesztésénél. Ugyancsak előnyösen alkalmazható a találmány szerinti elektróda alkalmazása olyan nagyméretű alumíniumbetétek előállításánál, amelyeket színesfém kohászatban alkalmazott elektrolízisnél használnak vagy jól alkalmazható a találmány szerinti eljárás az elektrokémia, kémia stb. egyes területein is. Az egyik ismert salakhegesztési eljárást például az jellemzi, hogy a hegesztés során rézcsúccsal ellátott áramvezető elemet és wolframelektródát alkalmaznak. Ennél az eljárásnál azonban nem képződik elegendő mennyiségű salakfürdő. Egy további ismert elektródát, amely a találmányunk szerinti elektródához mind céljában, mind az elérni kívánt hatásban a legközelebb áll, az jellemez, hogy lemezelektródát alkalmaznak, amelynek végére egy további segédlemez van csatlakoztatva, amellyel azt kívánják elérni, hogy a felöntési vájatban, ami az összehegesztendő részek alatt elhelyezett alaplemezben van kiképezve, elegendő salakfürdő képződjön. Ennek az a hátránya, hogy ha az összehegesztendő fémek jó hővezetőképességűek, akkor a varrat szélén keletkező él minősége nem lesz megfelelő. A találmánnyal az volt a célunk, hogy egyrészt a hegesztés minőségét javítsuk, másrészt megfelelő élt képezzünk ki a varrat szélénél. Ugyancsak célja volt a találmánynak, hogy a hegesztés során általában minden esetben keletkező technológiai növekmény eltávolítását megkönnyítsük. A kitűzött célt a találmány szerint azzal értük el, hogy a hegesztési varrat minőségének javítására a segédlemezt egy, a hegesztőfém olvadáspontjánál nagyobb, célszerűen 1,5,-2 szeres olvadáspontú fémből képezzük ki. A találmány szerint a megfelelő élképzéshez előnyös, ha a segédlemezt a hegesztőfémmel merev fémfém kapcsolatot megvalósító fémből alakítjuk ki, és a segédlemez össztérfogatát a felöntési vájat térfogatánál kisebbre, célszerűen annak 80-95%-ára képezzük ki. A találmány szerinti elektródát és a megvalósított hegesztési varratot a továbbiakban példakénti kiviteli alakja segítségével, a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. Az 1. ábrán látható a találmány példakénti kiviteli alakját bemutató hegesztés a hegesztés megkezdésekor, a 2. ábrán látható a kész hegesztési varrat, a rajta lévő technológiai növekménnyel együtt, a 3. ábrán látható a hegesztési varrat a technológiai növekmény eltávolítását követően. A bemutatott példában, ahogyan ez az 1. ábrán is látható, 70 x 500 mm keresztmetszetű alumínium 1 síneket hegesztettünk össze. Az összehegesztendő 1 sínek egy 2 felöntési vájattal ellátott 11 alaplemezen vannak elhelyezve úgy, hogy az 1 sínek között 38 mm-es rést hagytunk. A résben középen van a lemezalakú 6 elektróda elhelyezve, körülötte pedig a rés többi része 3 kristályosító anyaggal van kitöltve. Az 1 sínek felső részénél van a kimeneti 4 vezeték elhelyezve. A lemezalakú 6 elektróda egy további segéd 5 segédlemezzel van tompán összehegesztve. A 6 elektróda és az 5 segédlemez 16 x 60 mm-es méretben van példánkban készítve. A lemezalakú 6 elektróda alumíniumból, a hozzá csatlakoztatott 5 segédlemez pedig rézből készült. Az 5 segédlemez hosszúságát alapvetően all alaplemezen kiképezett 2 felöntési vájat mérete határozza meg. A találmány szerint az 5 segédlemez térfogata a2 felöntési vájat térfogatának kb. 80%-a, célszerűen 80-95%-a. A példakénti kiviteli alaknál az 5 lemez hossza, mivel a keresztmetszetét már az előbb említettük, 200 mm. A 6 elektróda hossza 2000 mm. A hegesztőtranszformátort a 6 elektróda és a 11 alaplemez közé csatlakoztatjuk. Mivel all alaplemez és az 5 segédlemez között adott esetben ív alakulhat ki, az ábrán nem szereplő, hegesztőport öntünk a 2 felöntési vájatba. A hegesztőpor lehet például alkáli- fém vagy alkáliföldfém halogénsója. A hegesztőpor a megolvadáskor a 2 felöntési vájatban keletkező 7 salakfürdővel együtt a keletkező ívetlesöntöli. A 6 elektródához csatlakoztatott 5 segédlemez olyan anyagból van a példánkban rézből van amelynek olvadáspontja magasabb, mjnt a hegesztőfém, a példánkban az alumínium olvadáspontja, így a 7 salakfürdő erősen túlmelegszik. A 6 elektróda csak azt követően kezd el megolvadni, ha az alul elhelyezett 5 segédlemez már megolvadt és a 2 felöntési vájat 80%-át kitöltötte. Abban a pillanatban, amikor a 6 elektróda is elkezd megolvadni, egy 6 elektróda és az 5 segédlemez egy közbenső 9 réteg képződik, ami a példánkban egymással kötött Al-Cu réteg. Ezt követően fog a 6 elektróda végig megolvadni és kitöltve a hegesztési rést, létrejön a 10 hegesztési varrat, ahogyan az a 2. ábrán látható. A 2. ábrán látható az is, hogy a 9 réteg alatt technológiai 8 növekmény is kialakul, amely azonban azt követően, hogy a hegesztőberendezést eltávolítottuk, könnyedén leüthető, és megkapjuk a 3. ábrán látható kész összehegesztett 1 síneket. A hegesztésnél alkalmazott paraméterek a következők voltak:- U üresjárati = 36 V- U a hegesztési folyamat kezdeténél = 34 V- U a hegesztés során = 32 V A hegesztőáram értékeire a következőket adjuk meg:-1 a hegesztés kezdetén - 2,0-2,5 kA-1 a hegesztés folyamán - 4,0-4,5 kA- A hegesztés időtartama -8,5 perc. A hegesztés után elvégzett különféle röntgen- és egyéb fémvizsgálatok egyértelműen kimutatták, hogy a hegesztési varrat igen jó minőségű, nincsen benne egyenetlenség, kötési hiba, pórus vagy egyéb más hiba. A beégés mélysége az egész varrat mentén 8-12 mm volt A technológiai növekmény eltávolítása nem okozott gondot. A találmány szerinti elektródát összehasonlítva az ismert elektródákkal és eljárásokkal azt tapasztaltuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
