[其他]焊前或焊后用水和空氣局部冷卻焊接成型工件表面的工藝及設備

在審

• 申請號: 101985000004081
• 申請日: 1985-05-28
• 公開（公告）號: CN1005902B
• 公開（公告）日: 1989-11-29
• 發明（設計）人: 赫爾曼
• 申請（專利權）人: 奧格斯堡-紐倫堡機械股份公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李若娟

在焊前和（或）焊后用水和空氣對焊接成型工件表面進行局部冷卻的工藝和設備，該工藝使用大量的水，使水以層流的方式噴灑到工件表面，并且在工件上的水流達到沸點以前就用大流量的空氣流吸走，從而防止了水蒸汽的生產，同時還可以進一步借助該空氣流，再次冷卻這些被吸走的水，將其冷卻至原來的溫度。

本發明是描述工件在焊接前或焊接后用水和空氣混合對成型焊縫表面局部進行冷卻的工藝。

對于像奧氏鋼或低合金調質鋼之類金屬工件的焊接成型來說，為了獲得滿意的質量等級，應使工件溫度始終低于某個臨界溫度。根據這個理由，熱的焊縫區域的部件，在焊前和/或焊后常常都要拿去進行冷卻。

在這種情況下，冷卻水多半是在一定壓力下噴灑在焊件上并將產生的水蒸汽抽走。

大家已知的這種型式的冷卻裝置（DE-AS2942868）是由一個裝在縮孔導管上并對準工件的噴嘴以及一個圍住縮孔導管并且和抽氣設備相連的排氣罩所構成的。

在工件冷卻期間所產生的水蒸汽對焊接過程是有害的，該水蒸汽必須全部從工件上驅除，這就要求所使用的冷卻裝置要包含有一個精密和昂貴的設備。

本發明的目的是發展一種焊接成型工件的局部冷卻方法，采用快冷和急冷的方法對其表面進行冷卻，以達到解決上述冷卻方法而不會遇到上述的有害影響。

在軋制的鋼板用水進行淬火和回火時，眾所周知的經驗是使用層流原理就能得到急劇冷卻的效果。

事實證明采用下述方法就能達到本發明的目的：

大量的冷卻水以層流方式噴灑到焊件表面，并且使這些工件表面的水流在達到沸點以前就被大流量的空氣所吸走，這樣就預防了水蒸汽的產生，再進一步借助該空氣流來冷卻這些被吸出來的水，將其冷卻至原來的溫度。

應用層流式的冷卻水和足夠大量的作抽吸用的空氣，可使焊件表面達到最佳的局部冷卻。在這種情況下，冷卻水是均勻地分布在工件的寬闊表面，而已知的冷卻方法中，所用的噴水法通常都會遇到紊流。本發明采用了用所需要的大量的空氣流來吸走工件表面的水流的方法，從而在本發明的工藝中不會產生有害的水蒸汽。

在冷卻焊件表面期間，水被加熱;但將由吸走它的空氣流再次進行冷卻，因此冷卻水可以反復循環使用。

用于實施本工藝的設備包括一已知的設計成文丘里管式的噴水器，如圖1所示。在用這種按照設計要求，將噴水器組裝成可以以任意角度很方便地對準焊件的噴水器進行試驗時，不僅能達到最佳的局部冷卻工件的效果，而且還可以冷卻根據本發明的冷卻工藝的要求被吸走的冷卻水。

圖面說明：

1.冷卻設備

2.待冷卻工件

3.文丘里管

4.擴大管

5.軟管

6.進口

7.環形空腔

待冷卻工件2按冷卻設備1上面的箭頭方向運行。冷卻設備可配合工件的運行而進行調節。

冷卻設備1由帶擴大管4的文丘里管3構成。經管子或軟管5供給的冷卻水（黑箭頭）以層流方式噴向沿冷卻設備運行的工件。空氣（白箭頭）由進氣口6經冷卻設備的環形空腔7流入文丘里管3。

水和空氣的混合物（黑、白箭頭）以文丘里管3斷面狹窄處產生的流速，從擴大器出口排出。

供應水的流量大小和抽吸用的空氣流量都可以進行調節以與焊件的運行作相應的配合。

例如，如果焊件運行速度很慢，該設備可選擇一個銳角角度去噴水和抽吸空氣，而當焊件運行速度較快時，該設備可選擇一個較大的鈍角角度，以便使冷卻水盡可能廣泛地分布在焊件表面上。