Устройство для сварки неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки

 

. СОНИ СОВЕТСКИХ

MINIIMt

РЕСПУБЛИК

09) (и) ass В 23 K 31/06; В 23 К 9/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

По ДВУМ ИЗ0Б ЕТЕНИй И отНРЫТИЙ.Ъ:

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф. : Ъ 4

1Г РЮ" Умь:% пав, -- =ЛВС...щ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3426401/25-27 (22) 23„04.82 (46) 30.07,83: Бюл. 11 28 (72) А.А.Агеев, В.А. Букаров и Е.В. Гузов (53) 621. 791 75 (088. 8) (56) 1. Гриненко В, И. и др. "Пере носные автоматы ТАМ для сварки неповоротных стыков труб вольфрамовым электродом с присадкой". Свароч" ное производство", 1979, М 1, с.45-46.

2. Патент США И 3835286, кл. 219-130, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР no заявке М 3338886/25-27. кл. В 23 К 31/06, 1981,.(прототип).,: (54)(57) 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ

НЕЛЛАВЯЩИИСЯ ЭЛЕКТРОДОМ С ПОДАЧЕЙ

ПРИСАДОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ, содержащее основание, горелку, жестко закрепленную на рычаге, который связан с механизмом колебаний, мундштук для подачи присадочной проволоки с рабочим и нерабочим концами, шарнирно закрепленный на рычаге, и механизм слежения, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что,с целью улучшения качества сварки путем улучшения сплавления у кромок разделки, мунштук для подачи присадочной проволоки снабжен дополнительным шарниром, установленным на рычаге перпендикулярно к основному шарниру, механизм колебаний выполнен в виде корпуса, кинемачмчески связанного с приводом посредством ряда шестерней, на котором жестко закреплен рычаг, шаблон с отверстием, выполненным по еro оси симметрии, двух электромагнитов с сердечниками и путевого датчика, при этом в одной из шестерен механизма колебаний выпол" нены отверстия в порядке, cîîòàåòствующем заданному циклу колебаний, через отверстие в шаблоне- пропущен нерабочий конец мундштука, по обе . стороны которого закреплены электромагниты с сердечниками, электрически связанные с путевым датчиком, установленным в корпусе механизма колебаний ответно шестерне с отверстиями, а нерабочий конец мунштука, шаблон и сердечники электромагнитов выполнены из магнитопроводного материала.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, шаблон закреплен на рычаге с возможностью перемещения, нерабочий конец мундштука снабжен конической обоймой, установленной на нем с возможностью продольного перемещения, а на сердечниках электромагнитов выполнены скосы, ответные скосам конической обоймы.

10316/8

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам дпя сварки неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки и может найти применение в любой отрасли народного 5 хозяйства при автоматизации сварочных процессов при сварке трубопроводов и других конструкций.

Известны устройства для сварки, содержащие основание, горелку, ме- 10 ханизм подачи присадочной проволоки, механизм колебаний горелки, где электрод колеблется между кромками, проволока постоянно подается в середину разделки 1 . 15

Недостаток устройства в том, что при такой схеме невозможно осуществить наплавку толщиной более 1,5-2мм

Поэтому при сварке больших толщин приходится выполнять иного проходов, 2ц а это снижает производительность сварки.

Известно устройство для автомати" ческой сварки, содержащее основание, сварочную горелку с электродом, ме- 25 ханизм подачи присадочной проволоки ) 2).

Электрод колеблется вместе c nposoлокой, производительность выше, чем в предыдущих сварочных устройствах. Зо

Недостаток такого устройства в том, что на кромках наблюдается несплавле". ние. Связано это с тем, что из-за интенсивного теплоотвода у кромок разделки наблюдается .уменьшение ширины, длины, глубины передней части сварочной ваннь>, часть ванны непосредственно прилегающей к кромке). В случае соосного положения электрода и проволоки„изменения указанных размеров ванны вызывают ухудшение плав." ления основного металла и проволоки ее "примерзание" и появление на кромках несплавлений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сварки неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки, содержащее основание, горелку, жестко закрепленную на рычаге,50 который связан с механизмом колебаний,мундштук для подачи присадочной проволоки с рабочим и нерабочим концами, шарнирно закрепленный на рычаге, и механизм слежения 3 . 55

Основным недостатком этого устройства является то, что при сварке с колебаниями электрода и присадочной проволоки оно не сможет обеспечить глубокого проплавления на кромках разделки, так как ванна в этом месте из-за повышенной интенсивности теплоотвода имеет меньшие размеры по глубине. Проволока, поступающаяв сварочную ванну у кромки непосредственно под электрод, не успевает расплавиться и утыкается в дно ванны, т.е. получается несплавления у кро-. мок, а швы дефектные.

Цель изобретения - повышение ка чества сварки за счет улучшения сплавления у кромок разделки.

Для достижения цели s устройстве для сварки неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки, содержащем основание, горелку, жестко закрепленную на рычаге, который связан с механизмом колебаний, мундштук для подачи присадочной проволоки с рабочим и нерабочим концами, шарнирно закрепленный на рычаге, и механизм слежения, мундштук для подачи присадочной проволоки снабжен дополнительйым шарниром, установленным на рычаге перпендикулярно основному шарниру, механизм колебаний выполнен в .виде корпуса,,кинематически связанного с приводом посредством ряда шестерней, и на котором жестко закреплен рычаг, шаблона с отверстием, выполненным по его оси симметрии, двух электромагнитов с сердечниками и путевого датчика, при этом в одной из шестерен механизма колебаний выполнены отверстия в порядке, соответствующем заданному циклу, колебаний, через отверстие в шаблоне пропущен нерабочий конец мундштука, по обе стороны которого закреплены электромагниты с сердечниками, электрически связанные с путевым датчиком, установленным в корпусе механизма колебаний ответно шестерне с отверстиями, а нерабочий конец мундштука, шаблон и сердечники электромагнитов выполнены из магнитопроводного материала.

Кроме того, для расширения технологических возможностей, шаблон закреплен на рычаге с возможностью перемещения, нерабочий конец мундштука снабжен конической обоймой, установленной на нем с возможносью продольного перемещения, а на сердечниках электромагнитов выполнены скосы, ответные скосам конической обоймы.

3 10316

На Фиг.! показано устройство,общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.l; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг. 1; йа фиг.4 - сечение В-В на фиг.l; на. фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.l; на фиг. 6 - вид Э на.фиг.l; на фиг, 7 - сечение Ж-Ж на фиг.б; на фиг.8 - траектория перемещения проволоки у кромки стыка.

Устройство состоит из основания 16 на котором размещены-механизм

2 подачи проволоки с кассетой 3 для присадочной проволоки 4, механизм

5 слежения за длиной дуги и, механизм о

6 колебания, к корпусу 7 которого „И жестко прикреплен рычаг 8 с горелкой 9 и мундштуком 10 для подачи. присадочной проволоки, связанным с рычагом 8 двумя веаимно перпендикулярными шарниром 11 и дополнитель" . ным шарниром 12. Мундштук 10 для подачи присадочной проволоки имеет рабочий 13 и нерабочий 14 концы.Нерабочий конец 14 мундштука 10 расположен между двумя сердечниками . 25

15 электромагнитов 16, закрепленных на магнитопроводной рамке 17, которая в .свою очередь жестко закреплена . на .рычаге 8. Нерабочий конец мундшту-. ка 10 прижат к шаблону 18 пружиной 19.

Шаблон 18 закреплен в рамке 17 с воэ™ можностью перемещения с помощью рукоятки 20 и имеет по. оси его симметрии

2Т выемку 22. Отверстие 23 выполнено по шестерне 24 механизма 6 колебания З5 в соответствии с заданной программой.

Путевой датчик 25,выполненный в виде фотоэлемента, размещен также в меха.низме 6 колебания напротив отверстий . 23 и электрически связан с электро- 40 магнитом 16. Коническая обойма 26 имеет форму цилиндра с двумя лысками

27, образующими клин конической обоймы 26, а сердечники 15 электромагнитов имеют скосы 28, ответные 45 и параллельные лыскам 27 конической обоймы 26.

Коническая обойма 26 имеет рукоятку 29 настройки и стопор 30.Корпус 7 механизма 6 колебания связан с приводом (не показан ) посредством шестерен. 24, 31, 32,. винта 33, гайки

34 и штифтов 35, размещенных в пазах

36 втулки 37 с возможностью переме- 55 щения вдоль паза 36. Втулка 37 жест. ко связана с рычагом 38 механизма слежения 5 за длиной дуги.

На фиг.8 показан электрод 39 у края разделки, обозначены поз,40 теоретическое смещение проволоки;

41 - Фактическое смещение проволоки;

42 - сварочная ванна у кромки на одном из проходов.

Устройствр работает следующим .образом.

Зажигают дугу и, после нескольких секунд .на прогрев изделия, начинает перемещаться (вращаться )основание 1 с одновременным включением механизма б колебания и механизма подачи присадочной проволоки 2. Механизм 6 -колебания посредством шестерен 31, 24, 32 и винта 33, гайки

34 и штифтов 35 перемещает корпус 7 поперек стыка на выставленную амплитуду колебания. Кбрпус 7 в свою очередь несет на прикрепленном к. нему рычаге 8 горелку 9 и мундштук

l0, который связан с рычагом 8 с помощью шарниров 11 и 12.

При колебании горелки 9 путевой датчик 25, размещенный в механизме б колебания,. отсчитывает число отверстий 23 на шестерне 24, и за

0,5-2 мм до остановки электрода 39 на кромке аппаратура управления выда- ет сигнал на включение соответствующего электромагнита 16, который к своему сердечнику 15 притягивает коническую обойму 26.

Нерабочий конец 14, ведомый эаФиксированной на нем конической обоймой 26, перемещает в направлении, противоположном движению электрода 39, мундштук 10 с проволокой 4.

Этим движением обеспечивается в крайних положениях (на кромках) взаимное расположение горелки 9 и проволоки 4 (фиг.8) .

При включенном электромагните замкнутая магнитная цепь обеспечивается контактированием лыски 27 конической обоймы 26 со скосом 28 сердечника 15 и постоянным поджимом нерабочего конца 14 мундштука 10 к шаблону 18, тем самым обеспечивается замкнутая магнитная цепь сердечник 15 электромагнита 16 — рамка 17 — шаблон 18нерабочий конец 14 мундштука 10 — коническая обойма 26 (Фиг.5). по окончании времени задержки электрода 39 на кромке механизм б колебания перемещает горелку 9 с проволокой 4 от края разделки, и путевой датчик 25 подает электрический сигнал в аппаоа-.

5 103 1 6 туру управления на отключение электромагнита 16, отключает его, что позволяет пружине 19 возвратить нерабочий конец 14 мундштука 10 в среднее положение тем самым переместить .проволоку 4 под электрод 39 (фиг.6 . При приближении горелки 9 к кромке, расположенной ао другую сторону стыка, включается электромагнит 16 с противоположной стороны,сва- 2О рочный цикл повторяется снова. При подходе к кромке электрода 39 размеры передней части ванны 42 значительно уменьшаются, уменьшается и глубина провара. Поэтому проволоку 4 смещают 25 из-под электрода 39"на периферийную часть ванны 42 таким образом, чтобы проволока 4 проходила по хорде ванны

42 не нарушая теплового равновесия

1 в ее передней части.

20 фактическое положение проволоки 4 на кромке получают двумя совмещенными. движениями нерабочего конца мундшту-! ка 20 к сердечнику электромагнита 16

<по шаблону 28 " соответствует теоретической траектории, которая сооТ ветствует практической траектории.

Применение предлагаемого устрой" г ства в процессе колебаний электрода поперек разделки по сравнению с базовым объектом автоматом AT-159-ШИ позволяет смещать проволоку от оси электрода к центру разделки, в частности при расположении электрода у кромок. Величина смещения может регулироваться в двух координатах, что дает возможность подавать проволоку в ванну без нарушения ее теплового равновесия. За счет только устранения несплавления у кромок качество сварки возрастает на 15-204, а, следовательно, снизятся затраты, на устранение брака и повторный рентгеноконтроль,в результате чего годовой экономический эффект от внедрения устройства составит 15,83 т.руб.

1031698

1031б98

ЮиРА

1031698

Ю,б

@игЗ

ВНИИПИ . Заказ 5283/15 Тираж 1106 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4