Машина для контактной стыковой сварки полос оплавлением

 

rtAUlHHA ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ПОЛОС ОПЛАВЛЕНИЕМ, содержащая подвижную и неподвижную станины со смонтированными на них электродами и гратосниматель в виде каретки с двумя параллельными между собой балками, на свободном конце каждой из которых закреплена режущая головка, отличающаяс я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, машина снабжена индуктором с двумя магнитопроводами, закреплёнными на обращенных одна к другой сторонах параллельных балок гратоснимателя позади режушей головки. (Л J } 4 Од 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (! I I

4 (5 I ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3697178/25-27 (22) 06.02.84 (46) 23i03.85. Бюл. В 11 (72) Е.И. Азимов, Б.А. Рысс, Н.С. Кабанов, А.В. Пискунов и А.Ф.. Новицкий (71) Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектноконструкторский институт металлургического машиностроения (53) 621.791.762(088,8) (56) 1. Гельман А.С. Стыковая сварка ленты из инструментальных сталей.—

"Справочное производство", 1956, Р 1, 2. Патент СИА В 3484579, кл. 219-97, 1969 (прототип) . (54);57) ИАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВ013 СВАРКИ ПОЛОС ОПЛАВЛЕНИЕИ, содержащая подвижную и неподвижную станины со смонтированными на них электродами и гратосниматель в виде каретки с двумя параллельными между собой балками, на свободном конце каждой из которых закреплена режущая головка, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, машина снабжена индуктором с двумя магнитопроводами, закрепленными на обращенных одна к другой сторонах параллельных балок гратоснимателя позади режушей головки.

1 1146

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при контактной стыковой сварке полос оплавлением, преимущественно высокоуглеродистых и легированных сталей.

Высокопроизводительная контактная стыковая сварка оплавлением осуществляется с высокими скоростями нагрева и охлаждения металла стыка, его большими обжатиями и значительными скоростями деформации. В результате этого микротвердость металла эоны стыка при сварке высокоуглеродистых сталей настолько высока, что холодная прокатка соединений, а иногда даже их транспортировка через агрегат травления становятся невозможными. Зона стыка полос из углеродистой и некоторых легированных, сталей требует после сварки проведения термической обработки, которая для со" хранения производительности непрерывно работающих агрегатов должна быть по возможности кратковременной и обес- д5 печивать для прокатки без обрывов пластичность металла зоны стыка, близкую к пластичности исходного металла.

Известно устройство для стыковой сварки полос, в котором для термообработки зоны стыка используется расположенный за стыкосварочной машиной прямоугольный проходной индуктор (11 °

Недостатками этого устройства являются низкое качество термообработки зоны стыка, так как при нагреве происходит значительный поперечный изгиб полосы, приводящий 40 к ее соприкосновению с индуктором, что вызывает местные пережоги полосы, а также приводит к выходу из строя индуктора, далее недостатком устройства является низкая производительность при термообработке и необходимость применения индукторов значительной мощности из-за того, что за время транспортировки от стыкосварочной машины до расположенного 5О за ией проходного индуктора и точной остановки стыка между ветвями индуктора металл зоны стыка охлаждается с высокой скоростью и часть аустенита превращается в мартенсит. Это приво- 55 дит.к необходимости увеличения как мощности индуктора, необходимой для быстрого нагрева металла зоны стыка

163 2 до температуры термообработки, так и к увеличению времени термообработки на величину, достаточную для оконча" ния процесса распада мартенсита и коагуляции карбидов.

Известна машина для контактной стыковой сварки полос оплавлением, содержащая подвижную и неподвижную станины со cMQHTHpoBBHHbMH на них электродами и гратосниматель в виде каретки с двумя параллельными относительно друг друга балками, на свободном конце каждой из которых закреплена режущая головка 121.

В электродах известной машины после окончания сварки и зачистки грата можно проводить термообработку зоны стыка токами короткого замыкания, однако обеспечить качественную термообработку широких полос в виде высокого отпуска (низкого отжига) на данной машине невозможно, так как при контактном нагреве полос шириной более 600 мм затруднительно обеспечить равномерный нагрев по ширине полосы токами короткого замыкания и наблюдается пережог краев полосы при недостаточном для термообработки нагреве ее центральной части,. невозможна качественная термообработка нетравленой полосы, так как различные IIQ толщине слои окалины непредсказуемо меняют величину активного сопротивления сварочного контура, что не позволяет обеспечить заданных программой токов нагрева и, таким образом, это приводит к различным температурным режимам термообработки, т.е. к недогреву или перегреву зоны стыка.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что машина для контактной стыковой сварки полос оплавлением, содержащая подвижную и неподвижную станины со смонтированными на них электродами и гратосниматель в виде каретки с двумя параллельными между собой балками, на свободном конце каждой из которых закреплена режущая головка, снабжена индуктором с двумя магнитопроводами, закрепленными на обращенных одна к другой сторонах параллельных балок гратоснимателя позади режущей головки.

На фиг. 1 изображена машина для контактной стыковой сварки полос

3 1146 оплавлением, общий вид; на фиг. 2 гратосниматель с закрепленным на нем индуктором; на фиг. 3 — сечение

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — схема включения ветвей индуктирующего провода двух противолежащих магнитопроводов.

Машина для контактной стыковой сварки полос оплавлением (фиг. 1) имеет неподвижную станину 1 и шар- 1р нирно с ней соединенную подвижную станину 2, которая приводится в движение гидроцилиндром 3 осадки и перемещения. На подвижной и неподвижной станинах смонтированы электроды 4, причем верхние подвижные электроды соединены с гидроцилиндрами 5 и к ним подсоединен сварочный трансформатор 6. Машина оснащена встроенным в нее гратоснимателем 7. Последний (фиг. 2). содержит каретку 8 и шарнирно с ней соединенные верхнюю 9 и нижнюю 10 балки, на свободных концах .которых установлены режущие головки, состоящие из закрепленных напротив друг друга опорных роликов 11 и рез-. цов 12. Гидроцилиндр 13, соединяющий задние концы балок 9 и 10, служит для сведения и разведения режущих головок, а гидроцилиндр 14 для перемещения гратоснимателя. На балках 10 и 9 закреплены противолежащие шихтованные магнитопроводы

15, выполненные из листов трансформаторной стали, в пазах которых размещены ветви индуктирующего про35 вода 16 (фиг. 3) . На фиг. 2 — 4 показана сваренная полоса 17.

Ветви индуктирующего провода двух противоположных магнитопроводов 40 (фиг. 4) соединены между собой и с источником электрического тока только с одной стороны — со стороны привода гратоснимателя, что позволяет закрепить индуктор на балках гратоснимателя и устанавливать его над зоной стыка одновременно с зачисткой грата. При указанной схеме включения ветвей индуктирующего провода индуктор создает продольное магнитное поле. В этом случае магнитный поток индуктора направлен вдоль полосы, а индуктированный в полосе ток замыкается по периметру ее ноперечного сечения. Особенностью индукционного нагрева полос в продольном поле является равномерный нагрев полосы ло всей ширине до температуры магнит163 4 ных превращений. По достижении температуры магнитных превращений полоса становится "прозрачной"для частот .машинных генераторов и, таким образом, температура нагрева металла до

7204С является близкой к предельной и дальнейшее увеличение мощности, подводимой к индуктору, приводит лишь к перегреву токоподводящих частей. Следовательно, при применении изобретения можно получить качественную термообработку зоны стыка в виде высокого отпуска (низкого отжига)

Машина работает следующим образом.

После окончания сварки поднимают гидроцилиндром 5 электрод 4 неподвижной станины 1, и подвижную станину 2 гидроцилиндром 3 отводят на определенное расстояние, далее гидроцилиндром 5 опускают электрод 4 неподвижной станины и зажимают полосу. Затем аналогичную операцию совершают с подвижной станиной 2, на этом операция перехвата полосы заканчивается, а сваренный шов оказывает1 ся расположенным rio оси гратоснимателя 7, его режущие головки, состоящие из закрепленных друг против друга опорных роликов 11 и резцов

12, сведены гидроцилиндром 13. Для снятия грата включают гидроцилиндр

14, который перемещает каретку 8, и шарнирно соединенные с ней балки

9 и 10 входят внутрь стыкосварочной машины. Опорные ролики 11 наезжают на полосу 17 и раздвигают резцы 12 на расстояние, точно соответствую- . щее толщине полосы 17. Одновременно с зачисткой грата магнитопроводы

15, закрепленные на балках 9 и 10, устанавливаются над зоной стыка.

Поэтому сразу же после окончания зачистки грата индуктор оказывается расположенным точно над сваренным швом (фиг. 2 штрих-пунктир).

После этого индуктор подключают к регулируемому источнику электрического тока и производят термообработку зоны стыка. Во время термообработки полоса 17 зажата электродами

4 неподвижной 1 и подвижной 2 станин и растягивается с определенным усилием гидроцилиндром 3 осадки и перемещения. После окончания термообработки отключают индуктор от источника электрического тока и вк2почают

5 11 гидроцилиндр 14, и гратосниматель 7 с закрепленным на нем индуктором выводят из стыкосварочной машины.

Благодаря такому выполнению машины достигается качественная термообработка сварного соединения, связанная с обеспечением равномерного нагрева эоны стыка по ширине полосы (разность температур по ширине полосы при В = 1600 мм не превосходит 40 С). Это достигнуто за счет того, что машина оснащена индуктором с двумя магнитопроводами, каждый из которых смонтирован непос4616З редственно на балках гратоснимателя, что гарантирует точную установку индуктора над зоной стыка, а изгиб полосы между двумя магнито5 проводами исключается, так как полоса зажата и натянута в электродах машины.

За счет повышения качества термообработки снижается количество обры10 вов сварных соединений при их последующей прокатке примерно вдвое.

Это приводит к снижению простоев прокатных станов и, таким образом, к повышению их производительности.

1146163

Составитель И. Фелицина

Редактор П. Коссей Техред T,äóáðù÷@K, Корректор В. Бутяга

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

Заказ 1268/11 Тираз 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитете СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5