JPS642479B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS642479B2 JPS642479B2 JP5313081A JP5313081A JPS642479B2 JP S642479 B2 JPS642479 B2 JP S642479B2 JP 5313081 A JP5313081 A JP 5313081A JP 5313081 A JP5313081 A JP 5313081A JP S642479 B2 JPS642479 B2 JP S642479B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- oxygen
- supply
- burner
- acetylene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K5/00—Gas flame welding
- B23K5/003—Gas flame welding the welding zone being shielded against the influence of the surrounding atmosphere
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
この発明は自動ガス圧接において圧接作業の終
りの時期でガス炎を消火する方法に関する。
ガス圧接法は電源を必要とせず、高い接合強度
の継手が得られるので、鉄筋やレールの現場作業
に広く利用されており、更には鋼管の接合にも利
用されようとしている。圧接工程は可燃ガスの噴
射、点火、および消火、ならびに接合部の加圧の
開始および停止などのステツプからなつている。
そして、シーケンス制御によりこれら複数のステ
ツプを順次実行して作業を自動的に行う方法が広
くとられている。
上記自動ガス圧接において従来ではガス炎の消
火は次のようにして行つていた。接合部が所要の
圧接温度に加熱されると被接合材のアツプセツト
を開始する。そして、アツプセツトが設定値に達
したならばバーナーの接合位置からの退避および
酸素のバーナーの供給停止を行い、後に可燃ガス
の供給停止を行う。あるいは、逆に可燃ガス酸素
の順に供給停止を行う。ガスの供給停止はガス配
管に設けられた電磁弁を閉じることによつて行わ
れる。
上記従来の消火方法では次のような問題があつ
た。
(1) 逆火の危険を皆無にすることはできない。
消火時に酸素または可燃ガスの停止によつて
流速が落ちるため、第1図に示す逆火域に入り
込むことがある。第1図は逆火の条件を示す線
図で、横軸にガスの混合比、縦軸にガスの流速
をとつている。曲線aの下の範囲は逆火域
を、曲線aとbとの間の範囲は安定域をそれ
ぞれ示している。また、曲線bの上の範囲はブ
ローアウト域を示している。
正常な消火では、例えば安定して燃焼してい
る点Aでアセチレンガスの供給を停止するとガ
ス混合比と流速な直線cに沿い点Cに向つて変
化する。途中で曲線bに出合うとこの点Bでガ
ス炎は吹き消える。点Cでアセチレンガスは完
全に止つている。酸素、アセチレンガスの供給
量が少ない場合は、点A′で示す状態で燃焼し
ており、この場合にはガス混合比および流速は
直線dに沿つて変化する。そして、曲線aと出
合う点Dで逆火を起す。酸素の供給を停止する
場合も同様で、正常な消火の場合、例えば直線
e,fに沿つて変化する。ここに示す消火時の
混合比と流速を示す直線c,d,e,fは混合
比と流速が極短時間に変化した場合の理論値に
よる軌跡であり実際には流速の低下が早く混合
比の変化が遅いため点線f′で示すような下に凸
の曲線となり逆火域に近づき逆火しやすくな
る。
ガス圧接で用いられるような一般的な多孔火
口では、逆火した場合に激しい爆発を起す。し
たがつて、装置の破損など大きな事故を発生す
る虞れが多い。
(2) 圧接部にピツトあるいはブローホールが発生
し易い。
アセチレンを止めると逆火は起らなくても第
1図に示すように点Bで曲線bと交わり、ガス
炎は吹き消える。したがつて、溶融部は酸素に
吹きさらされ、酸素と反応してビツトあるいは
ブローホールが接合部に発生する。また、酸素
を止めると点E,Fですすの多いガス炎とな
り、溶融部と反応してピツトあるいはブローホ
ールを発生する。
なお、このような欠陥の発生を避けるため消
火前にバーナーを退避する手段が提案されてい
る。しかし、このためにバーナーの退避機構を
別に設けなければならず、圧接装置は構造が複
雑となり、しかも高価格となる。
この発明は自動ガス圧接において消火の際に発
生する上記のような問題を解決するためになされ
たもので、全く逆火を起すことなく、しかも接合
部に欠陥を生じることなく消火することができる
自動ガス圧接における消火方法を提供しようとす
るものである。
この発明では自動ガス圧接のガス炎消火時にお
いて、可燃ガスおよび酸素が供給されているバー
ナーに不燃ガスを供給する。そして、不燃ガスの
供給と同時に、または若干遅れて可燃ガスおよび
酸素のバーナーへの供給を同時に停止する。不燃
ガスの供給停止は完全に消火したのち行われる。
ここで、可燃ガスとはアセチレン、プロパン、水
素などをいう。また、不燃ガスとしてはアルゴ
ン、窒素、炭酸ガスなどが用いられる。
この発明では上記のように不燃ガスを供給する
ことにより消火時における可燃ガスおよび酸素の
混合ガスの流速低下が防がれる。また、消火時に
不燃ガスを供給すると共に可燃ガスおよび酸素の
供給停止を同時に行うので、消火は瞬時に行われ
る。したがつて、消火時にガス炎の状態が第1図
に示す逆火域に入ることなく、全く逆火を起さず
に消火することができる。
また、接合部に不燃ガスが噴射されること、お
よび可燃ガス、酸素が同時に供給停止されること
により、接合部は可燃ガスあるいは酸素に直接触
れることはない。したがつて、溶融金属と可燃ガ
スあるいは酸素が反応してビツト・ブローホール
などの欠陥を生じることはない。
さらに、この発明の方法によれば、上記のこと
からバーナーの退避機構を設ける必要はないの
で、圧接装置の構造は簡単となる。また、逆火が
皆無であるから、バーナーにすすの付着がなく、
バーナーの手入れが軽減されると共に、作業の安
全性が向上する。
以下この発明を更に詳細に説明する。
第2図はこの発明の方法を実施する自動ガス圧
接装置の加熱系統の略図である。図面に示すよう
に酸素ボンベ1、アセチレンボンベ2および窒素
ボンベ3は、出側にそれぞれ電磁弁4,5および
6が設けられており、インジエクター7を介して
リングバーナー8に接地されている。インジエク
ター7ではアセチレンが酸素の高速流より吸引さ
れ、酸素と混合する。また、アセチレン用電磁弁
5とインジエクター7との間には乾式逆火防止器
9が設けられている。電磁弁4,5および6の開
閉は制御装置10によつて制御される。リングバ
ーナー8は被接合材11の接合部を周囲から加熱
する。
圧接は次のような工程で行われる。先ずリング
バーナー8より小量のアセチレンガスを噴出さ
せ、これに点火する。リングバーナー8が点火さ
れると、正規の流量で酸素およびアセチレンガス
がリングバーナー8に供給され、被接合材11の
接合部が加熱される。接合部が圧接温度に達する
と加圧装置(図示しない)により被接合材11は
これの軸方向に加圧され、接合される。そして、
接合が終了するとガス炎は消火される。これらの
工程はシーケンス制御により自動的に実行され
る。
第3図に示すように消火に際しては酸素および
アセチレンの供給停止ならびに窒素の供給関始が
同時に行われる。これらのガスの供給停止および
開始は制御装置10からの信号により電磁弁4お
よび5を閉じ、電磁弁6を開くことによつて行わ
れる。窒素ガスのリングバーナー8への供給はバ
ーナーの消火が完全に終るまで行われ、その時間
は1〜4秒程度である。なお、窒素のリングバー
ナー8への供給開始を第3図に点線で示すように
酸素およびアセチレンの供給停止前に行つてもよ
い。窒素を早めに供給開始する時間は、窒素の無
駄な消費を避けるため3秒以内が適当である。ま
た、窒素をあまり早く供給するとアセチレン、酸
素および窒素の混合気となつて溶融部と反応し、
接合部に欠陥を生じることがある。窒素の供給量
は接合部まわりの酸素およびアセチレンをパージ
して欠陥の発生を防止する点から燃焼ガス量(酸
素量+アセチレンガス量)の15%以上であること
が望ましい。15%未満であると逆火を発生するこ
とがある。
実施例
第1表に示す条件の範囲で鋼管(外径114.3mm、
厚み4.5mm)を自動ガス圧接した。
The present invention relates to a method for extinguishing a gas flame at the end of a welding operation in automatic gas welding. The gas pressure welding method does not require a power source and can produce joints with high joint strength, so it is widely used for on-site work on reinforcing bars and rails, and is also being used for joining steel pipes. The pressure welding process consists of steps such as injection, ignition, and extinguishing of flammable gas, and starting and stopping pressurization of the joint.
A widely used method is to perform the work automatically by sequentially executing these steps using sequence control. In the automatic gas pressure welding described above, gas flames have conventionally been extinguished in the following manner. When the joint portion is heated to the required pressure welding temperature, upsetting of the materials to be joined begins. When the upset reaches the set value, the burner is evacuated from the joining position and the supply of oxygen to the burner is stopped, and later the supply of combustible gas is stopped. Or, conversely, the supply is stopped in the order of the combustible gas oxygen. Gas supply is stopped by closing a solenoid valve provided in the gas pipe. The conventional fire extinguishing method described above had the following problems. (1) The risk of backfire cannot be completely eliminated. When extinguishing a fire, the flow rate decreases due to the stoppage of oxygen or combustible gas, which may lead to the flashback region shown in Figure 1. FIG. 1 is a diagram showing the conditions for flashback, with the horizontal axis representing the gas mixture ratio and the vertical axis representing the gas flow velocity. The range under curve a indicates a flashback region, and the range between curves a and b indicates a stability region. Further, the range above the curve b indicates the blowout region. In normal fire extinguishing, for example, when the supply of acetylene gas is stopped at point A, where combustion is stable, the gas mixture ratio changes toward point C along straight line c, which is the flow velocity. If it encounters curve b on the way, the gas flame will be blown out at point B. At point C, the acetylene gas has completely stopped. When the amount of oxygen and acetylene gas supplied is small, combustion occurs in the state shown at point A', and in this case, the gas mixture ratio and flow rate change along the straight line d. Then, backfire occurs at point D where it meets curve a. The same applies when stopping the supply of oxygen, and in the case of normal fire extinguishing, it changes along straight lines e and f, for example. The straight lines c, d, e, and f showing the mixture ratio and flow velocity during extinguishing shown here are trajectories based on theoretical values when the mixture ratio and flow velocity change in a very short time; in reality, the flow velocity decreases quickly and the mixture ratio changes. Since the change in speed is slow, the curve becomes convex downward as shown by the dotted line f', approaching the flashback range and causing flashbacks to occur more easily. Typical multi-hole craters, such as those used in gas pressure welding, can cause violent explosions if they backfire. Therefore, there is a high possibility that a major accident such as damage to the device may occur. (2) Pits or blowholes are likely to occur in the pressure welding part. When the acetylene is stopped, the gas flame intersects with curve b at point B, as shown in Figure 1, even though no backfire occurs, and the gas flame is blown out. Therefore, the molten part is exposed to oxygen and reacts with the oxygen to form bits or blowholes in the joint. Furthermore, when the oxygen is stopped, a soot-rich gas flame forms at points E and F, which reacts with the molten part to generate pits or blowholes. In order to avoid the occurrence of such defects, a method has been proposed to evacuate the burner before extinguishing the fire. However, this requires a separate burner retraction mechanism, which complicates the structure of the pressure welding device and makes it expensive. This invention was made to solve the above-mentioned problems that occur when extinguishing a fire in automatic gas pressure welding, and it is possible to extinguish a fire without causing any flashback or defects in the joints. This paper attempts to provide a fire extinguishing method for automatic gas pressure welding. In this invention, when extinguishing a gas flame in automatic gas pressure welding, nonflammable gas is supplied to a burner to which combustible gas and oxygen are supplied. Then, the supply of combustible gas and oxygen to the burner is simultaneously stopped at the same time as the supply of nonflammable gas, or after a slight delay. The supply of nonflammable gas will be stopped only after the fire has been completely extinguished.
Here, combustible gas refers to acetylene, propane, hydrogen, etc. Further, as the nonflammable gas, argon, nitrogen, carbon dioxide, etc. are used. In the present invention, by supplying the nonflammable gas as described above, a decrease in the flow velocity of the mixed gas of combustible gas and oxygen during extinguishing is prevented. Further, when extinguishing a fire, non-flammable gas is supplied and the supply of combustible gas and oxygen is stopped at the same time, so the fire is extinguished instantly. Therefore, during extinguishing, the state of the gas flame does not enter the backfire region shown in FIG. 1, and the fire can be extinguished without causing any backfire. Further, since the non-flammable gas is injected into the joint and the supply of combustible gas and oxygen is stopped at the same time, the joint does not come into direct contact with the combustible gas or oxygen. Therefore, molten metal and combustible gas or oxygen do not react to cause defects such as bits and blowholes. Further, according to the method of the present invention, since there is no need to provide a burner retraction mechanism, the structure of the pressure welding device becomes simple. In addition, there is no backfire, so there is no soot on the burner.
Burner maintenance is reduced and work safety is improved. This invention will be explained in more detail below. FIG. 2 is a schematic diagram of the heating system of an automatic gas pressure welding apparatus implementing the method of the present invention. As shown in the drawings, the oxygen cylinder 1, the acetylene cylinder 2, and the nitrogen cylinder 3 are provided with electromagnetic valves 4, 5, and 6 on their outlet sides, respectively, and are grounded to a ring burner 8 via an injector 7. In the injector 7, acetylene is drawn from the high velocity stream of oxygen and mixed with the oxygen. Further, a dry flashback preventer 9 is provided between the acetylene solenoid valve 5 and the injector 7. The opening and closing of the solenoid valves 4, 5 and 6 is controlled by a control device 10. The ring burner 8 heats the joint portion of the materials 11 to be joined from the surrounding area. Pressure welding is performed in the following steps. First, a small amount of acetylene gas is ejected from the ring burner 8 and ignited. When the ring burner 8 is ignited, oxygen and acetylene gas are supplied to the ring burner 8 at regular flow rates, and the joint portion of the materials 11 to be joined is heated. When the welding portion reaches the pressure welding temperature, the materials 11 to be welded are pressurized in the axial direction by a pressurizing device (not shown) to be welded. and,
Once the bonding is complete, the gas flame is extinguished. These steps are automatically executed by sequence control. As shown in FIG. 3, when extinguishing a fire, the supply of oxygen and acetylene is stopped and the supply of nitrogen is simultaneously started. The supply of these gases is stopped and started by closing the solenoid valves 4 and 5 and opening the solenoid valve 6 in response to a signal from the control device 10. The supply of nitrogen gas to the ring burner 8 is continued until the burner is completely extinguished, and the period of time is approximately 1 to 4 seconds. Note that the supply of nitrogen to the ring burner 8 may be started before the supply of oxygen and acetylene is stopped, as shown by the dotted line in FIG. The appropriate time to start supplying nitrogen early is within 3 seconds to avoid wasteful consumption of nitrogen. Also, if nitrogen is supplied too quickly, it will form a mixture of acetylene, oxygen and nitrogen and react with the molten part.
Defects may occur in the joint. The amount of nitrogen supplied is desirably 15% or more of the combustion gas amount (oxygen amount + acetylene gas amount) in order to purge oxygen and acetylene around the joint and prevent the occurrence of defects. If it is less than 15%, backfire may occur. Example A steel pipe (outer diameter 114.3 mm,
4.5mm thick) was automatically gas pressure welded.
【表】
上記条件で10対の鋼管を接合した結果を従来法
と比較して第2表に示す。[Table] Table 2 shows the results of welding 10 pairs of steel pipes under the above conditions in comparison with the conventional method.
【表】
陥が発生したものの個数
なお、第2図に示す例では、窒素をアセチレン
と合流させてインジエクター7に供給していた
が、酸素を合流させてもよく、あるいは直接バー
ナー8に供給するようにしてもよい。[Table] Number of items in which failure occurred In the example shown in Figure 2, nitrogen was combined with acetylene and supplied to the injector 7, but oxygen may also be combined or supplied directly to the burner 8. You can do it like this.
第1図は逆火の発生する条件を示す線図、第2
図はこの発明の方法を実施する装置の構成を示す
略図および第3図はこの発明の方法において酸
素、アセチレンおよび窒素の供給停止、開始のタ
イミングを示す線図である。
1……酸素ボンベ、2……アセチレンボンベ、
3……窒素ボンベ、4,5,6……電磁弁、8…
…リングバーナー、10……制御装置、11……
被接合材。
Figure 1 is a diagram showing the conditions under which flashback occurs, Figure 2
The figure is a schematic diagram showing the configuration of an apparatus for implementing the method of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the timing of stopping and starting the supply of oxygen, acetylene, and nitrogen in the method of the present invention. 1...Oxygen cylinder, 2...Acetylene cylinder,
3... Nitrogen cylinder, 4, 5, 6... Solenoid valve, 8...
...Ring burner, 10...Control device, 11...
Material to be joined.
Claims (1)
ナーを接合位置から退避させること無く、可燃ガ
スおよび酸素が供給されているバーナーに燃焼ガ
ス流量の15%以上の流量の不燃ガスを供給し、不
燃ガスの供給と同時にまた若干遅れて可燃ガスお
よび酸素の供給を同時に停止することを特徴とす
る自動ガス圧接における消火方法。1. When extinguishing a gas flame in automatic gas pressure welding, without evacuating the burner from the joining position, supply non-flammable gas at a flow rate of 15% or more of the combustion gas flow rate to the burner to which combustible gas and oxygen are supplied, and extinguish the non-flammable gas. A fire extinguishing method in automatic gas pressure welding characterized by simultaneously stopping the supply of flammable gas and oxygen at the same time as the supply of combustible gas and after a slight delay.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313081A JPS57168793A (en) | 1981-04-10 | 1981-04-10 | Fire extinguishing method for automatic gas pressure welding |
| DE8282301694T DE3277548D1 (en) | 1981-04-10 | 1982-03-31 | Spectroscopic analyzer system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313081A JPS57168793A (en) | 1981-04-10 | 1981-04-10 | Fire extinguishing method for automatic gas pressure welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57168793A JPS57168793A (en) | 1982-10-18 |
| JPS642479B2 true JPS642479B2 (en) | 1989-01-17 |
Family
ID=12934221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5313081A Granted JPS57168793A (en) | 1981-04-10 | 1981-04-10 | Fire extinguishing method for automatic gas pressure welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57168793A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105252102A (en) * | 2015-11-13 | 2016-01-20 | 浙江新锐焊接科技股份有限公司 | Mass and flow control display and ignition integration device |
| CN112621045B (en) * | 2020-12-07 | 2023-03-28 | 合肥阿格德信息科技有限公司 | Quantum intelligent industrial robot protector |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS439309Y1 (en) * | 1965-05-24 | 1968-04-23 |
-
1981
- 1981-04-10 JP JP5313081A patent/JPS57168793A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57168793A (en) | 1982-10-18 |
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