Сварочная головка для электродуговой центробежной наплавки внутренней поверхности цилиндрических деталей

 

Использование: злектродуговая центробежная наплавка порошкообразных сплавов . Сущность изобретения: сварочная головка имеет полый корпус цилиндрической формы. Внутри корпуса размещен щнековый дозатор. В конце дозатора у отверстия для выпуска порошка в зону наплавки установлен подпружиненный упор. В периоды, когда порошок шнеком не. подаемся к отверстию, его подача осуществляется подпружиненным упором. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 В 23 К 9/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4807834/08 (22) 29,03.90 (46) 15.05.93. Бюл. йг 18 (71) Киевский механический институт (72) А.В.Утробин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1298021, кл. В 23 К 9/18, 9/04, 1987. (54) СВАРОЧНАЯ ГОЛОВКАДЛЯ ЭЛЕКТРО- .

ДУГОВОЙ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ НАПЛАВКИ

ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к .сварочному производству и может быть использовано для электродуговой центробежной наплавки порошкообразных сплавов на внутреннюю поверхность цилиндрических деталей.

Целью изобретения является повышение качества наплавленного металла путем равномерной подачи порошкообразного материала в зону наплавки.

На фиг. 1 показана сварочная головка, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 3.

Сварочная головка содержит корпус 1 с фланцами 2 и 3 и выходным патрубком 4.

Внутри корпуса 1 размещен шнековый дозатор, состоящий из перегородок 5 и 6, шнека 7 и вала 8, на конце которого на шпонках

9 установлены направляющие втулки 10. На фпанце 2 установлен привод 11, вал 12, которого по шпонке 9 соединен с втулкой 10.

Конец вала 8 над выходным патрубком 4 соединен подшипником 13 на фпанце 3.

Между фланцем 2 и перегородкой 5 распо„„Я „„1815056 А1 (57) Использование: злектродуговая центробежная наплавка порошкообразных сплавов. Сущность изобретения: сварочная головка имеет полый корпус цилиндрической формы. Внутри корпуса размещен шнековый дозатор, В конце дозатора у отверстия для выпуска порошка в зону наплавки установлен подпружиненный упор. В периоды, когда порошок шнеком не подается к отверстию, его подача осуществляется подпружиненным упором. 4 ил. ложено коромысло t4 с осью 15. Между фланцем 3 и перегородкой 6 расположено коромысло l6 с осью 17, Внутри выходного патрубка 4 между сменными губками 18 установлен электрод 19. Фиксация губок 18 относительно друг друга осуществлена при помощи втулок 20. На.внутренней поверхности выходного патрубка 4 расположен рассекатель 2 I. В стенках цилиндрической части корпуса 1 выполнены прорези 22-24 для nðoõîäà плавящегося электрода в виде металлической ленты или проволоки и отверстие 25, соединяющее шнековый дозатор с бункером 26. На внешней поверхности цилиндрической части корпуса 1 на стойках

27 размещены по винтовой линии ступенча тые ролики 28 с осями 29, а на

::стойках 30 размещен барабан 31 для рулона плавящегося электрода в виде ленты или проволоки. На коромысле t4 установлен прижимной ролик 32, взаимодействующий через коромысло 14 с винтом 33; соединенным по резьбе с втулкой 34, На коромысле t6 установлен при1815056 жимной ролик 35, который через коромысло .16, палец 36, пружину 37 взаимодействует с винтом 38, соединенным по резьбе с втулкой 39. В стенке пэтрубкэ 4 выполнены резьбовые отверстия под винты 40, прохо-. 5 дящие через отверстия втулок 20. Между губками 18 и выступами 41 винтов 40 расположены пружины 42. Сварочный:ток к электроду 19 подводится кабелем 43. В конце шнекового дозатора установлен подпружи- 10, ненный упор 44 с пружиной 45, который размещен в контейнере 46, укрепленного между перегородкой 6 и фланцем 3. В стенке цилиндрической части корпуса 1 выполнейо отверстие 47 для прохода 15 порошкообразного сплава . которое закры вается заслонкой 48, а патрубок 4 перекрывается заслонкой 49.

Рабочее положение оси вала 8 горйзон-. тальное, В начале и конце винтовой линии, >0 на которой расположены два ряда ступейчатых:роликой, угол ее йаклона выполнен пе- ременным, т,е, в начале винтовой линии. этот угол изменяется от нуля до его расчет- ного значения и в конце — at расчетного 2 значения до .нуля, Это дбстигается тем, что . йервые-и последние три пары ступенчатых роликов располагаются в тангенциальном направлении под разными углами и в аксиальном направлении в пределах одного ша- 30 га (или менее одного шага) между парами стуйенчатых роликов, расположенных по винтовоИ;линии с расчетным значением угла ее наклона. Например, в йачэле винтовой линии угол между. первой и второй парами 35 роликов составляет 30О, между второй и третьей парами роликов — 45, а между последними парами роликов по вййтовой линии с расчетным значенйем угла ее наклона — 60 ; Шаг между первой и второй парами 40 роликов.в аксиальном направлении практически равен нулю, шаг между второй и третьей парами роликов в аксйальном направлении составляет около четверти шага . между парами роликов, расположенных по 45 винтовой линии с расчетным значением уг. na ee наклона.

В конкретном случае ймеем двенадцать пар ступенчатых роликов, по три из которых предйазначены для вйхода на вйнтовую ли- 50 нию с расчетным углом наклона. Если известно расстояние между крайними парами

- роликов и шаг между первыми и последними тремя парами роликов, а также углы меж; ду ними, то вначале определяют, что на 55, винтовой линии с расчетным значением угла ее наклона расположено шесть пар роликов, а между тремя парами роликов в начале и в конце винтовой линии имеется семь равных отрезков винтовой линии. Отняв от рэсстояния между крайними парами роликов в аксиэльном напрэвлении двэ шага первыми и последйими тремя парами роликов и разделив полученную разность нэ семь получим шэг между роликами на винтовой линии с расчетным значением угла ее наклона в аксиэльном направлении h. Разделив длину окружности, на которой расположены оси роликов, на шесть, получим шаг между парами роликов на винтовой линии с расчетным значением угла ее наклона в тангенциальном направлении 1. Отношение шага h к шагу I дает значение тэнгенса расчетного значения угла наклона винтовой линии

При наплавке неплавящимся электродом с присадочным материалом в аиде металлического порошка работа сварочной головки происходит следующим образом.

Заслонкой 49 захватывают отверстие в перегородке 6. Корпус 1 устанавливают таким образом, чтобы отверстие 47 оказалось в нижнем положении, а бункер 26 устанавливают над отверстием 25 и загружают его присадочным материалом в виде металлического порошка; Зафиксированные относительно друг друга при помощи втулок 20 губки t8 вместе с неплэвящимся электродом 19 соединяют с помощью винтов 40, проходящих через отверстия указанных втулок с выходным патрубком 4. Винтами 40 сжймэют пружины 42, в результате чего электрод 19 фиксируется в губках 18. Устанавливают электрод 19 вместе со сварочной головкой в исходное положение во внутренней полости цилиндрического изделия и открывают заслонку 48. При этом неплэвящийся электрод 19 занимает горизонтальное положение, но при центроб жной наплавке это обстоятельство не играет существенной роли, так как образуется кольцевая сварочная ванна. По сварочному кабелю 43 подают ток к сварочной головке, а по другому кабелю и изделию. Возбуждают дугу между электродом 19 и поверхностью изделия. Шнеком 7, вращающимся от привода 11, подают порошкообрэзный присадочный металл к выходному отверстию 47 со скоростью несколько большей, чем он истекает через отверстие 47. В результате в конце полости корпуса 1 создается небольшой запас порошка. который,.сжимая пружину 45 упора 44, поступает в контейнер 46.

В периоды, когда порошок шнеком 7 не подается к отверстию 47, его подача осуществляется подпружиненным упором 44 из контейнера 46, что обеспечивает равномерность подачи порошка в зону нэплэвки или непосредственно в кольцевую сварочную ванну. По мере выгорэния электрода 19 в процессе нэплэвки его перемещают вместе

1815056

5 6 со сварочной головкой. В процессе наплав- подают ток к сварочной головке и изделию. ки сварочную головку перемещают вместе с Включают привод вращения изделия, Возэлектродом 19 в продольном направлении, буждают дугу между ленточным электродоМ

При наплавке плавящимся электродом . и поверхностью изделия. Шнеком 7, вращав виде ленты или проволоки под слоем флю- 5 ющимся от привода 11, подают порошкообса работа сварочной головки происходит — разный флюс к выходному патрубку4, где с следующим образом.. помощью рассекателя 21 флюс равномерно

Открывают заслонку 49, а отверстие 47 распределяется вокруг ленты на внутрен° закрывают заслонкой 48. На стойки 30 уста- ней поверхности цилиндрического изделия, навливают барабан 31 с рулоном металли- 10 По мере плавления ленточного электрода ческой ленты или проволоки. На выходной при работающем шнеке 7 вал 8 воздействупатрубок4устанавливаютсменныегубки18 ет на втулки 10, которые также вращаются с полостью между ними, соответствующей " вместе со шнеком, сила трения между втулпрофилюлентыилипроволоки. Конецленты ками,10; роликами 35 и 32 обеспечивает (проволоки) вводят в контакт с нижними 15.сматываниеленточногоэлектродасбараба кромками частей меньшего диаметра вход- ., на 31 и подачу ленты в зону наплавки. При ной пары ступенчатых роликов 28, в резуль- . каждом обороте изделия осуществляют пе. тате чего конец ленты входит в зажим между ремещение сварочной головки йа величину, втулкой 10 и роликом 32. ; -.: райную ширине ленты (или диаметру провоДалее поворачивают вал 8, в результате 20 локи). чего конец ленты упирается вчасти меньше-:: . При использовании в качестве электрогодиаметра первой пары роликов28 иизги-: да ленты ил1и проволоки отпадает надоббается в тангенциальном направлении в,, ность в вертикальном перемещении сторону второй пары роликов, установлен-: . сварочной головки для компенсации выго. ных под углом к образующей цили««дриче- 25 рания электрода, так как оно компенсируетской части корпуса 1 сварочной головки; . сясистемойподачиэлектрода,работающей

Лента упирается в вертикальные кромки ча-.. от привода шнекового дозатора; Совмещестей большого диаметра второй. пары роли.-, ние осей шнека и корпуса-снижает габариты ков 28 и получает первоначальный. изгиб по сварочной головки в поперечном направлевинтовой линии вокруг цилиндрической ча- 30 нии и позволяет увеличить длину головки сти корпуса 1, На третьей паре роликов 28: при обеспечении подачи порошкообраэноугол наклона винтовой линии ленты прини- ro присадочного металла или порошкообмает расчетное значение. Следующие. .:: разного флюса в зону наплавки. Зто шесть пар роликов 28 выполняют функцию - расширяет технологические возможности-йаправляющих ленты, закрученной в спи- 35 предлагаемой сварочной головки по типораль вокруг цилиндрической части корпуса: - размерам обрабать«ваемь«х изцелий и по ви1. Третья, вторая и первая от конца пары .дуприменяемыхсварачныхматериалов. роликов 28 иэгибают ленту в обратную сто- . Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я рону таким образом, что угол наклона вин- : Сварочная головка для электродуговой товой линии ленты становится равным 40 центробежной наплавки внутренней повернулю. Последняя пара роликов 28 служит.. хности цилиндрических деталей, содержатакже для направления ленты между роли- :..., щая полый цйлиндрйческий корпус, ками 35 и втулкой 10, после чего она посту-... снабженный двумя рядами ступенчатых ропает в полость между губками 18; где лента: . ликов, размещенных на его .наружной поокончательно разгибается под воздействи- 45 верхности, и прижимными роликами, ем пружин 42 и выходит ерез выходной,:... рг"мещеннымивегополости,шнековыйдопатрубок 4 наружу.. - .,. затор, шнек которого снабжен направляюДалее винтами 33, 38 и 40 регулируют щими втулками, установленными в контакте зажимленты между втулками 10 и роликами с прижимными роликами, и размещен в по32 и 35, а также между губками 18 таким 50 ласти корпуса, а также электрод с зажимом, образом, чтобы обеспечить ее равномерный: снабжейным сменнымй губками, о тл и ч а юход на участке от барабана 31до выхода иэ; щаясятем,что,сцельюповышениякачестаа патрубка 4. После этого в бункер 26 засыпа- наплавленного металла путем равномерной ют порошкообразный флюс, который через " подачи порошкообразного материала в зону отверстие 25 попадает в шнековый дозатор. 55" наплавки, шнековый дозатор снабжен подУстанавливают сварочную головку в исход- "пружинейным упором, размещенным внутное положение во внутренней части цилин- .. ри корпуса дозатора у отверстия для дрического иэделия. По сварочным кабелям выпуска.

18i5056

1815056 о

Вид А

1815056

Составитель А.Утробин

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор

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

Заказ 1607 Тираж Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушекая наб., 4/5