Устройство для сварки круговых швов

 

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для приварки труб малого диаметра к трубной решетке, и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов. Цель изобретения - повышение производительности путем упрощения подготовки к работе, надежности путем обеспечения надежности контакта токоведущих частей, срока службы путем дополнительного отвода тепла от корпусов и качества сварного шва путем снижения уровня остаточных напряжений. Устройство содержит подвижный 3 и неподвижный 1 корпусы. В корпусе 3 имеется отверстие для центратора 5, нижний торец которого снабжен сменной насадкой 6, а верхний торец - радиальным рифлением 19. В корпусе 3 имеется эксцентричное отверстие с конусом у основания для электрододержателя 9 с электродом 2. Над центратором 5 установлен шток 13, взаимодействующий с центратором 5 при включении электромагнита 21. После сварки центратор 5 опускают вниз и насадка 6 обжимает шов по радиусу, что устраняет остаточные напряжения. Продольные канавки на корпусе позволяют охлаждать подвижный корпус 3. 3 ил.

саоз советских со@млистичесних

РЕСПУБЛИН (gg)g В 23 К 31/02 37/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4497176/25-27 (22).24.10.88 (46} 23.08.90.Бюл. Ф 31 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Искра" Ворошиловградского машиностроительного института. (72) М.И.Черноморов, А,И.Гедрович и В.В.Калюжный (53) 621.791.037 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1258665, кл. В 23 К 31/06, 1985.

„„SU„„1586883 A 1

2 (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ КРУГОВЫХ

ШВОВ (57) Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для приварки труб малого диаметра- к трубной решетке, и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов, Цель изобретения — повышение производительности путем упрощения подготовки к работе, надежности путем обеспечения

1586883 надежности контакта токоведущих частей, срока службы путем дополнительного отвода тепла от корпусов и ка.— чества сварного шва путем снижения уровня остаточных напряжений. Уст" ройство содержит подвижный 3 и неподвижный l корпуса, В корпусе 3 имеется отверстие для центратора 5, нижний торец которого снабжен сменной насадкой 6, а верхний торец-радиальным рифлением 19, В корпусе 3 имеИзобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для приварки труб малого диаметра к трубной решетке, и может быть использовано при изготовлении тепло-обменных аппаратов.

Целью изобретения является повышение производительности путем упрощения подготовки к работе, повышение надежности путем обеспечения надежности контакта токоведущих частей, повьппение срока службы путем дополни30 тельного отвода тепла от корпусов и, повьппение качества сварного шва путем снижения уровня остаточных напряжений, 35

На фиг.l изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 — электрододержатель, общий вид; на фиг,3 — схема воздействия насадки.на кРуговой шов (стрелками: 4О показано направление усилия для воздействия насадки на шов).

Устройство состоит из диэлектрического неподвижного корпуса 1, в который вмонтирован механизм 2 вращения электрода, содержащий подвижный корпус 3. Корпуса 1 и 3 соединены между собой рядом шариков 4, которые наполовину входят в корпусы 1 и 3, образуя совмещенный подшипник. В корпусе 3 имеется центральное отверстие для прохода центратора 5, нижний торец которого снабжен сменной насадкой 6, представляющей;собой конус из жаропрочного материала (например, 55 керамики, стали). Большее основание конической насадки 6 имеет диаметр, .превьппающий внутренний диаметр ввариваемой трубки 7 в трубную решетку 8, ется эксцентричное отверстие с конусом у основания для электрододержателя 9 с электродом 2. Над центратором 5 установлен шток 13, взаимодействующий с центратором S при включении электромагнита 21. После сварки центратор 5 опускают и насадка 6 обжимает шов по радиусу, что устраняет остаточные напряжения. Продольные канавки на корпусе позволяют охлаждать подвижный корпус 3. 3 ил.

В корпусе 3 имеется эксцентричное отверстие для размещения в нем электрододержателя 9. Верхняя часть (донная часть) эксцентричного отверстия в корпусе 3 выполнена конической, а хвостовая часть электрододержателя 9 имеет продольные прорези 10. При установке электрододержателя 9 в отверстие в корпусе 3 коническая его поверхность изгибает прорезную часть электрододержателя 9 к центру, при этом возникают упругие силы, стремящиеся возвратить хвостовую часть электрододержателя 9 в исходное (цилиндрическое) положение. Благодаря этому электрододержатель 9 надежно закрепляется в корпусе 3, что обеспечивает хороший электроконтакт между ними. Это повышает надежность работы устройства и снижает требования к точности изготовления внутренней поверхности отвер= стия в корпусе 3 и наружной поверхности электрододержателя 9, В последнем имеется эксцентричное отверстие для установки в нем неплавящегося электрода 2. Это позволяет путем поворота электрододержателя 9 вокруг своей продольной оси изменять положение (удаление) электрода 2 относительно главной оси устройства, что обеспечивает плавность изменения диаметра вращения электрода 2 в широком диапазоне.

Верхний торец центратора 5 снаб жен упором 11 с радиальным рифлением.

Под упором 11 установлена возвратная пружина 12, свободное положение которой показано на фиг.1, т,е. пружина

12 поднимает центратор 5 над свариваемой трубкой 7. Над центратором 5, соосно ему, установлен шток 13. ниж158688 ний торец которого также снабжен упором 14 с радиальным рифлением, Над корпусом 3 установлены обечайка

15 привода, полумуфта 16 и возвратная пружина 17 штока 13. Полумуфта 16 снабжена ведомой шестерней 18, центральное отверстие которой имеет продольное рифление для взаимодействия с продольным рифлением 19, имеющимся на штоке 13 °,Ведомая шестерня 18 вращается посредством привода 20 вращения, который может быть размещен непосредственно на диэлектрическом корпусе 1 или выполнен вынесенным. Над ведомой шестерней 18 установлен электромагнит 21, который закреплен на.кор пусе 1 и не связан с ведомой шестер-. ней 18. Сварочный ток подводится к корпусу 3 посредством подпружиненной 20 щетки 22. Защитный газ подводится в устройство через отверстие 23 в щетке

22.

Устройство работает следующим образом. 25.Перед началом использования устройства на нижний торец центратора 5 на" винчивают насадку 6, соответствующую диаметру ввариваемой трубки 7, Насадка 6 имеет диаметр (большее основание конуса), превышающий внутренний диаметр трубки 7 на 0,2-0,4 мм. Затем разворачивают электрододержатель 9 так, чтобы расстояние от электрода 2

35 до главной продольной Оси устройства соответствовало наружному диаметру ,ввариваемой трубки 7, Устройство устанавливается на трубную решетку 8, и путем нажатия на штОк 13 (этО мОжнО 4р сделать рукой или включением электро-. магнита 21) досылают центратор 5 в трубку 7 до соприкосновения насадки 6 с отверстием трубки 7, при этом ось устройства и ось трубки 7 совмещаются (в этом положении устройство фик-. сируется .штативом или удерживается рукой), после чего прекращают воздействовать на шток 13. Пружины 17 и 12 возвращают в исходное положение (поднимают шток 13 и центратор 5 соответственно. Затем включают привод 20 вращения, который через шестерню 18, полумуфту 16 и обечайку 15 передают крутящий момент коРпусу 3. Через щет. ки 22 подводят сварочный ток, а.через отверстия 23 — защитный газ, который по продольным канавкам на поверхности корпуса 3 поступает в зону

3 6 сварки и при этом хорошо смывает поверхность корпуса 3, охлаждая его.

После выполнения кругового шва одновременно по всему диаметру трубки 7 (для этого электрод 2 вращается с большой скоростью, примерно 900-!

200 об/мин) отключают сварочньпЧ ток, но привод вращения не отключают, Затем включают электромагнит 21. При этом под действием продольнЬго магнитного поля шток 13 опускается, Рифления 19 взаимодействуют с аналогичными рифлениями в шестерне 18, что вызывает вращение штока 13, При опус" канин вращающийся Шток 13 через упор, 14 воздействует на упор ll центратора

5, Так как соприкасающиеся поверхности упоров 11 и 14 снабжены радиальными рифлениями, то происходит их взаимное сцепление, что вызывает вращение центратора 5. Опускающийся центратор 5 входит внутрь приваренной трубки 7, при этом насадка 6, имея диаметр, больший, чем трубка 7, оказывает давление на шов в радиальном направлении, вызывая его пластическую деформацию в направлении действия усадочной силы, что приводит к снижению уровня растягивающих напряжений. При этом, благодаря вращению насадки 6, эффективность воздействия на шов увеличивается: происходит закрытие ("затирание") микродефектов (трещин, пор) и шов уплотняется. После полного остывания шва отключают привод 20 вращения и электромагнит 21, и устройство используют повторно, Предлагаемое устройство позволяет снизить уровень остаточных напряжений за счет воздействия насадки на шов после окончания сварки, устранить микродефекты за счет вращения насадки в момент ее взаимодействия со швом, хорошо охладить проходящим газом корпуса за счет наличия канавок на поверхности подвижного корпуса, плавно изменять диаметр вращения электрода за счет эксцентрично выполненного отверстия в подвижном корпусе,обеспечить надежный электроконтакт за

\ счет того, что хвостовая часть электрододержателя имеет прорези, а часть эксцентричного отверстия в корпусе выполнена конической, упростить подготовку устройства к работе за счет того что центратор не меняет своего положения относительно главной Оси.

1586883

Составитель Л.Назарова

Редактор И.Горная Техред M.Äèäûê Корректор Л.Патай

Заказ 2389 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент",.г.ужгород, ул. Гагарина,101

Ф о р м у л а и s о б р е т е н и я

Устройство для сварки круговых швов, содержащее подвижный корпус и неподвижный корпус с каналом для

1 прохода центратора и эксцентричным отверстием в подвижном корпусе для электрододержателя с электродом, подпружиненнь и ..шток, центратор:н привод вращения электрода с ведомой 10 шестерней о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем упрощения подготовки к работе, повышения надежности путем обеспечения надежности контакта токо- 15 ведущих частей, повышения срока службы путем дополнительногo отвода теп:ла от корпусов и повышения качества опорного шва путем снижения уровня остаточных напряжений, устройство снабжено электромагнитом, закрепленным на неподвижном корпусе с возможностью взаимодействия с подпружиненным штоком, на одном торце которого выполнено радиальное рифление, на торце центратора выполнено рифление, ответное радиальному рифлению штока, другой торец центратора снабжен жарапрочной сменной насадкой, на хвосто- . вой части электрододержателя выполнены продольные прорези, эксцентричное отверстие в подвижном корпусе выполнено коническим и на поверхности подвижного корпуса выполнены винтовые канавки.