Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ АЗОТА В СВАРОЧНОЙ КАМЕРЕ

Настоящее изобретение относится к технике электродуговой сварки в установках с контролируемой атмосферой, содержащая защитный газ-аргон.

Известна установка для аргонодуговой сварки «УСКС 17» (далее установка) http://tehnosvar.ru/products/svarochniemachiny/diffuzionnaya-svarka-i-svarka-v-kontroliruemoj-atmosfere/206/, предназначенная для ручной электродуговой сварки неплавящимся электродом изделий из титановых сплавов в контролируемой атмосфере.

В технические характеристики установки входит система подачи аргона. Содержание примесей в атмосфере аргона не более, % об:

- кислорода - 0,003;

- азота - 0,01;

- водорода - 0,001;

- паров воды - 0,03.

Для контроля содержания примесей в атмосфере аргона используются серийно выпускаемые газоанализаторы «Оникс» и «Свет».

Газоанализатор «Оникс» предназначен для одновременного измерения объемной доли кислорода, водорода и влаги в аргоне, представляет собой стационарный газоанализатор непрерывного действия и имеет нижний предел измерения, % об:

- кислорода - 0,00003;

- водорода - 0,00003;

- паров воды - 0,003.

Газоанализатор «Свет» предназначен для измерений объемной доли азота в аргоне и представляет собой стационарный прибор непрерывного действия, нижний предел измерений азота в аргоне - 0,0002% об.

Недостатком данного способа контроля примесей в атмосфере аргона в установке для сварки изделий из сплавов титана является избыточность газоанализаторов, у которых разное время выхода на режим измерений, что затрудняет правильность снятия показаний. Технически правильно иметь в схеме измерений один газоанализатор, который бы контролировал содержание всех примесей.

Поставленная цель для контроля примесей кислорода, водорода, влаги и азота в установке электродуговой сварки в контролируемой атмосфере возможна с применением одного газоанализатора.

Содержание кислорода в сварных соединениях титановых сплавов допускается не более 0,015%.

Содержание азота в сварных соединениях титановых сплавов допускается не более 0,05%.

Содержание водорода в сварных соединениях титановых сплавов допускается не более 0,01%.

Из технических характеристик по содержанию примесей кислорода, азота, водорода в сварных соединениях в сплавах титана и содержания примесей кислорода, азота, водорода в атмосфере аргона в установках электродуговой сварки можно увидеть, что соотношение между примесями кислорода и азота приблизительно соответствует 1:3 и это правильно, потому что из установки удаляется воздух, который тоже имеет соотношение между содержанием кислорода и азота около трех, а так как основной примесью в контролируемой атмосфере аргона является остаточный воздух, то и соотношение по содержанию кислорода и азота остается прежним.

Поэтому для контроля содержания примесей в атмосфере аргона в установке электродуговой сварки сплавов титана можно использовать только один газоанализатор «Оникс», который предназначен для одновременного измерения содержания кислорода, водорода, объемных паров воды в аргоне, а содержание азота в атмосфере аргона можно вычислить по формуле:

C_N2=C_O2×3

где, C_N2 - содержание азота в атмосфере аргона в установке, % об;

C_O2 - содержание кислорода в атмосфере аргона в установке, % об;

3 - нормирующий коэффициент.

Практические результаты измерений содержания кислорода, водорода, влаги и азота в установке электродуговой сварки в контролируемой атмосфере аргона приведены в таблице измеренные с помощью газоанализаторов «Оникс» и «Свет».

Из данных таблицы видно, что соотношение содержания кислорода и азота сохраняется в продолжении сварочных работ.