Устройство для сварки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sIls В 23 К 31/02; 28/00

ГОСУДАРСТВЕМЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2 1) 3684416/27 (22) 04.01.84 . (46) 15.10.93. Бюл. М 37-38 (Z2) А,A.Àãååâ; Ю,C.Èùåê«î, S.A.Áó«çðââ и

Н;А.Фролова (56) Авторское свидетельство СССР

t4 423587, кл. В 23 К 11/04, 1974 ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ йраимущественно нейоворотных стыков труб, содержащее источник нацвва и две колюны с зажимами, одна из которых шарнирно соединена с корпуеом приводного цилиндра, а другая-сего втоком, о тл и ч ающее с я тем, что, с целью повышения качества соединения и повьииения-ароизводитвлмщсти щоцесса при дуговой. cs3p«e неплавя". щимся электродом без присэдочной проволоки неповоротных стыков труб изма.териалов, в процессе сварки которых не происходят пластические деформации -в районе с@единения, путем создаийя в участках шва деформаций со стороны расположЕ„„ Ц „„1172162 А1 ния источника нагрева, оно снабжено- приводной план maйбoй с фиксатором перемещения источника нагрева, на которой закреплен источник нагрева, и приводным подйружиненным фиксатором, закрепленным в колонне, шарнирно связанной с корпусом пиевмоцилиндра, шток кОтОрого выполнен в виде Г-образного двуплечего рычага, ось качания которого проходит через шарнир соединения штока с другой колонной, одно плечо етого штока.пропущено через шарнир крепления первой колонны. с корпусом пневмоцилийдра и через зубчатую рейку связано с фиксатором, а-другое проходит вдоль другой колонны и снабжено блоком упрзвления и фиксатором изменения деформации трубы, причем фиксаторы изменения перемещения источника нагрева и деформации трубы и блок управления электрически связаны с пневмоцилиндром

Г-образного. штока и приводным подпружиненным фиксатором.

11721 б2

Изобретение относится к сварке, в частности дуговой, неплавящимся электродом без подачи присадочной проволоки неповоротных стыков труб иэ материалов, в процессе сварки которых в зоне шва пластические деформации протекают в малой мере, например при сварке алюминия, меди, титана и сплавов этих материалов.

Данное устройство может найти применение при выполнении монтажных работ в судостроении, машиностроении для нефте.газовой промышленности,. энергомашиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение качества соединения и повышение производительности процесса при дуговой сварке неплавящимся электродом без присадочной проволоки неповоротных стыков труб из материалов, в процессе сварки которых не происходят пластические деформации в районе. соединения, путем создания в участках шва деформаций состороны расположения источника нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено приводной планшайбой с фиксатором перемещения источника нагрева, на которой закреплен источник нагрева. и приводным подпружиненным фиксатором ; закрепленным в колонне, шарнирно связанной с корпусом пневмоцилиндра, шток Kotop0f 0 ВыйОлнен е Виде Гобразного двуплечего рычага, ось качания которого проходит через шарнир соединения штока с другой колонной, одно плечо этого штока пропущено через шщ>нир крепления первой колонны с корпусом пневмоцилиндра и через зубчатую рейку связано с фиксатором. а другое проходит вдоль другой колонны, и снабжено также блоком управления и фиксатором изменения деформации рубы, причем фиксаторы изменения перемещения источника нагрева. и деформации трубы и блок управления электрически связаны с приводами Г-образного штока и фиксатора.

На фиг.1 показан общий вид и функциональная схема устройства; на фиг.2 — сечеwe 6-5 на фиг,1; на фиг.3- сечение А-А на фигЛ „на фиг.4 — схема изменения свариваемого стыка в процессе сварки: на фиг.5циклограмма изменения параметров процесса сварки.

На фиг.1-5 обозначено:

vc» — скорость сварки, м/ч;.

Ре — усилие сжатия в стыке; а- угол изгиба (угловая деформация) трубы поперек свариваемого стыка в сторону размещения источника нагрева, град;

Р1, Р2, Рз — полости пневмоцилиндров;

Š—. расстояние между зажимами, мм;

t — минимально допустимое расстояние от электрода до зажима, мм;

M < — момент изгиба трубы;

t> — время сварки первой половины стыка трубы, мин;, t>k — время окончания деформации изгиба первой половины стыка трубы, мин; сг — время сварки второй половины сты15 ка трубы, мин:

t2g — вреМя окончания деформации изги. ба при сварке второй половины. стыка трубы, мин;

Ыизг, — момент изгиба, возникающий в свариваемой трубе в результате неравномерного нагрева ее по сечению;

Π— начальное положение электрода; и — полажение электрода, начиная с которого деформацию трубы производят в противоположную сторону.

Устройство состоит из сварочной горелки 1 с неплавящимся электродом 2; закрепленной на приводной планшайбе 3, ЭО имеющей выступы 4, которые при взаимо-. действии с фиксатором перемещения источника нагрева 5 указывают угловое перемещение ее относительно свариеаемого неповоротного стыка 6.

Выступы 4 контактируют с фиксатором перемещения источника нагрева 5, закрепленным на корпусе 7 механизма крепления

8 сварочного устройства на трубе 9 в точках

10, при достижении которых электродом 2 горелки 1 направление углового деформирования трубы 9 в месте сварки изменяется на противоположное. Фиксатор перемещения источника нагреваб ификсаторизменения деформации трубы 11 через блок 12 управления электрически связан с приводами 13 (ЭБК-1 злектропневмоклапан), 14 (ЭПК-2) штока 15 приводного цилиндра 16, выполненного в виде Г-образного двуплечего рычага 17, ось 18 качания которого проходит через шарнир 19 соединения штока

15, с колонной 20, Одно плечо штока 15 пропущено через шарнир 21 (см.фиг 1 и 2) крепления первой колонны 22 с корпусом 23 пневмоцилиндрв 16 и через зубчатую рейку

24 связано с фиксатором 25, подпружиненным пружиной 26 к зубчатой рейке 24 через палец 27. шарнирно закрепленный на оси

28, заделайной в теле фиксатора 25, Другое плечо штока 15 пропущено через колонну

2О, которая имеет выступы 29, указывающие

1172162 на изменение коэффициента (угла а) де- перемещаютсяподдействиеммоментовизформации трубы 9 относительно сваривае- гиба Мизг (см.фиг.4), направленных в ту же мого стыка 5в зависимости от перемещения сторону, В свариваемом стыке происходят в процессе сварки горелки с электродом 2 пластические деформации, вызванные девдоль этого стыка. Фиксатор перемещения 5 формациями зоны, прилегающей к сварочисточника нагрева 5, фиксатор изменения ной зоне ванны, козффициенткоторых(угол деформации трубы 11 и блок 12 управлейия а,см.фиг.5) изменяется по заданной проэлектрически связаны с приводами 13, 14 грамме выступами 29, которые закреплены

Г-образного штока 15 и приводом 30(ЭПК-3) на свободном конце Г-образного рычага 17. фиксатор 25, подпружиненного пружиной 10 При достижении заданного коэффициента

26 и размещенного в пневмоцилиндре 31. угловой деформации (угол а, см.фиг.5) сваОбе колонны 20, 22 насажены на сваривае- риваемого стыка срабатывает фиксатор измую трубу 9 через зажимы 32, которые за- менения деформации трубы -11, который креплены по обе стороны от свариваемого через блок управления 12 отключае привод стыка 6 и состоят (см.фиг.3) из двух полуко-. " 30 цилиндра 13; воздух из полости Р3 ухолец 33, соединенных с одной стороны экс- дит, а фиксатор 25 под действием пружины центриковым шарниром 34, а с другой 26выходитиззацеплениясзубчатой рейкой имеют выступы 35 ответно гнездам 36 в ко- 24. Одновременно блок управления 12 отлоннах 20, 22. 20 ключает привод 14 корпуса 23 цилиндра 16 зм.У

Устройство работает следующим обра- и воздух уходит из полости Р2. В ти . данном зом. станавливают корпус 7 механизма зафиксированном положении труба 9 нахокрепления8сварочногоустройства натрубе дится до тех пор, пока электрод 2 горелки 1 с предварительно сваренным корневым недостигнет позиции "N" см.фиг.3и5. Как швом, С помощью приводной планшайбы 3, 25 только горелка 1 достигнет этого положезакрепленной на корпусе 7, выставляют ния, срабатывает фиксатор перемещения электрод 2 горелки 1 относительно стыка 6 источника нагрева 5, и блок управления 12 на трубе 9. Затем на трубе 9 по обе стороны включает привод 30, в полость Р3 пневмоот стыка 6 устанавливают зажимы 32, при- цилиндра 31 поступает воздух, и фиксато чем тот, который со стороны электрода 2 - 30 25выходитизэацеплениясзубчатойрейкой на расстоянии1от последнего. а другой — на 24. Одновремен о б 2 дновременно лок управления 12 расстоянии L от первого (см.фиг.1). Поворо- включает привод 13, а полость Р1 пневмотом эксцентриков 34 оба зажима 32. фикси- цилиндра поступает воздух, и теперь корпус руют на .трубе 9. Затем на выступы 35 23 начинаетсвое перемещение влево отнозажимов насаживают колонны 20 и 22. 35 сительно свариваемого стыка 5, а Г-образТаким образом. все устройство закреп- ный рычаг 17 вп аво т. лено на т бе. Че б элект о 2 ру е. ерез блок 12 управления расходятся в противоположные с р д выставляют в исходное положе- центра свариваемого стыка 6 до тех пор, стороны, от ние (напротив точки И, поз.10) нулевое "О" пока коэффициент еф м (.

40 а см,фиг.5) не достигнет. требуемой величиВключают сварочный ток и возбуждают ны. При дос ри достижении требуемой величины дугумеждуэлектродом2исвариваемойтру- этого коэффициента и 29 ци нта программа контакoA . дновременно блок 12 включает при- тирует с фиксатора иксатором изменения деформаи тру ы, который через блок вод планшайбы 3, и электрод 2 горелки 1 ции тр бы 11 начинает свое перемещение по стыку 6 тру- 45 управлени 12

ы 9 из положения "0" в положение "й" ления включает привод 30 и под (см.фиг.3). П и т действием пружины фиксатор 25 входит в (см.фиг. ). ри этом блок управления 12 зацепление с зубчатой ейкой 24. В включает и иво 30(ЭПК-1) н т реико . данном а31, к то р д (Э -1) пневмоцилинд- зафиксированном положе б 9 б р ., o рыи с помощью воздуха, поступа- находиться д нии тру а удет емого в полость Р3, выводит фиксатор25из 5-0 достигн т и ."0". до тех пор, пока горелка 1 не достигнет позиции. "0". напротив позиции зацепления зубчатой рейки 24 и привод 14 "N"". (ЭЯК-2} корпуса 23 цилиндра 16, который При переходе горелки 1 через положеначинает перемещаться вправо (т.к, воздух ние "0" заполняет полость Pa); а Г-образный рычаг (см.фиг.3, 5 и 1) весь икл

П 23 55 ьку корпус через шар-, до окончания процесса заварки всего стыка нир 21 связан с колонной 22, а рычаг 17 6 трубы 9. анное устройство позволяет значичерез шарнир 19 — с колонной 20, происхо- Данное устро ст дит сближение этих колонн к центру свари- тельно ваемого стыка 6, а концы т бы 9 тельно повысить качество. сварного соедиру 9 ненйя и производительность процесса в

1172162

1,5-2 фаза при сварке на монтаже неплавящимся электродом без присадочной nposoлоки неповоротных стыков труб из материалов, в процессе сварки которых в зоне цаава пластические деформации протекают слабо, а именно алюминия, меди, титана и их сплавов.

Кроме того, значительно сокращаются затраты на сварочные материалы, а сам процесс упрощается.

5 (5á) Авторское свидетельство СССР

М 423587, кл. В 23 К 11/04, 1974, 1172162

zr

24

ФигЗ

Составитель А.Агеев

Редактор О.Колоскова Техред М.Моргемтал КоРректор A. Козориз

Заказ 3182

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский коибинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101