Токопроводящий мундштук к устройству для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов с круговыми колебаниями электрода

 

О Л И С А Н И K («)549287

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 18. 11. 75 (21) 2190844/27 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05.03.77Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания18.04.77 (51) М. Кл.

B 23 К 9/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК621.791..753.9 (088.8) Шейнкин, Б. К, Панибратцев, И, А. Зубов, Б, И, Белеменко и А, П. Ладыжанский (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт (71) Заявитeas по строительству магистральных трубопроводов (54) ТОКОПОДВОДЯЩИЙ МУНДШТУК К УСТРОЙСТВУ ДЛЯ ДУГОВОЙ

СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ

С КРУГОВЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ ЭЛЕКТРОДА

Известно устройство для электродуговой сварки с колебаниями сварочной горелки, содержашее корпус, сварочную горелку и механизм поперечного колебания горелки, выполненный в виде установленного в корпусе о кулачка кардиоидного профиля, кинематически связанного с роликами подвижной каретки, взаимодействуюшей посредством направляюших через шарики с неподвижными направляюшими корпуса. В каретке устройства 10 подвижно установлена ось, на одном из торцов которой смонтирован подвижный сухарь, размешенный в пазу второй оси, на которой с возможностью поворота установлено приближенное прямило (1) .

Это устройство предназначено для сварки изделий с 7 - образной разделкой при помощи маятниковых поперечных колебаний с переменным радиусом. При подходе к кромке 20 радиус колебаний уменьшается,a угол встре чи электрода с кромкой, определяющий проплавляюшую способность процесса, увеличивается, что способствует качественному проплавлению кром ок. З

Однако такое устройство не позволяет получить качественного проплавления кромок при сварке узких и глубоких разделок с вертикальными стенками, так как угол встречи электрода с кромкой в этом случае недостаточен. Кроме того, при сварке узких и глубоких разделок с вертикальными стенками это устройство не обеспечивает стабильного процесса сварки на необходимых вылетах электрода из-аа опасности короткого замыкания токоподводяших деталей с кромкой. Между тем сварка узких и глубоких разделок с вертикальными стенками позволяет уменьшить количество наплавленного металла и увеличить производительность сварочных работ, Известно устройство для колебаний электрода поперек шва в автомате для сварки трубопроводов в монтажных условиях, частично устраняюшее указанные недостатки. Оно содержит укрепленные на раме электропривод, мундштук с наконечником и газозашитное сопло, причем мундштук выполнен изогнутым с соосно расположенным каналом для направления электродной про549287 волоки, а газозащитное сопло расположено соосно прямолинейному участку мундштука (2j.

Автомат предназначен для электродуговой сварки толстостенных (80-100 мм) трубоНр ов одов спос об ом "углом вперед" с круг овыми колебаниями электрода. Устройство для колебания электрода этого автомата обеспечиват достаточный угол встречи электрода с кромкой, что позволяет получить качественное проплавление кромок при ширине разделок порядка 30 мм. Однако при сварке непов ор отных стык ов магистральных трубопроводов, ширина разделок которых составляет 8-10 мм при толщине стенки до

20 мм, вышеуказанное устройство для колебаний электрода в раздел сварного соединения использовано быть не может, так как изогнутый наконечник не позволяет работать внутри таких узких и глубоких раз- 2о делок.

Кроме того, из-эа соосного расположежения гаэозащитного сопла с мундштуком при сварке способом "углом назад", являющимся наиболее производительным спосо- 25 бом сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов, не обеспечивается качественной сварки, так как при этом сварочная ванна оказывается вне зоны защиты.

Далее, электродная проволока, проходя ЗО по изогнутому мундштуку с наконечником, подвергается упругой деформации изгиба.

Так как мундштук и наконечник выполнены из меди или ее сплавов, а электродная проволока иэ стали, то в результате трения 35 электродной провлоки о мундштук с наконечником, последние интенсивно изнашиваются и подлежат частой замене.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являет- 40 ся устройство для дуговой сварки, содержащее сварочную головку с вращающимся токоподводящим мундштуком, имеющим корпус и канал для направления электродной проволоки. Сварочная головка имеет выносное газозащитное сопло, выходной канал которого направлен на вьшет электрода(3).

Такое устройство обеспечивает качественную защиту сварочной ванны и плавящегося электрода. Однако такое устройство не может обеспечить высокое качество сварных соединений с узкой глубокой разделкой присварке способом "углом назад" неповоротных стыков.

Целью изобретения является обеспечение высокого качества сварных соединений с узкой глубокой разделкой при сварке способом "углом назад" неповоротных стыков.

Поставленная цель достигается тем, что в токоподводящем мундштуке к устройству для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов с круговыми колебаниями электрода, содержащем .корпус и токоподводящий сменный наконечник с каналом для направления электродной проволоки упомянутый канал расположен под углом а6 к продольной оси мундштука, определяемым по формуле а

8jyl0c = аЕ s« n-, где Π— ширина разделки свариваемого соединения, вылет электрода, P — угол поворота электрода при круговых колебаниях.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — схема колебаний электрода.

На раме 1 устройства установлены электропривод 2, мундштук с корпусом 3 и сменным токоподводящим наконечником 4, в котором канал для направления электродной проволоки 5 расположен под углом <6 к продольной оси мундштука, определяемым по формуле а

Sj naC = l3 ге ви— и где Π— ширина разделки свариваемого соединения, 3 — вылет электрода, P — угол поворота электрода при круговых колебаниях. На раме 1 укреплено газозащитное сопло 6, выходной канал которого направлен на вылет электрода.

Устройство работает следующим образом.

Электропривод 2 сообщает возвратные круговые движения мундштуку и закрепленному в нем наконечнику 4. Электродная проволока 5 подается через канал наконечника 4 свободно и без изгиба, поэтому трение между электродной проволокой и наконечником 4 незначительно. Наконечник подвергается гораздо меньшему износу, чем в прототипе. Так же, как и наконечник 4, электродная проволока 5 совершает возвратные круговые движения от кромки к кромке по дуге, соответствующей углу поворота электрода (3 . При этом обеспечивается максимальный угол встречи электрода с кромкой, что способствует качественному проплавлению кромок. Например, при ширине разделки 8 мм, вылете электрода 10 мм и угле поворота электрода 8 =70, вычисленный угол с6 о составляет 30 . о

Были проведены эксперименты по сварке швов неповоротных стыков труб диаметром 1420 мм с толщиной стенки

549287

17,5 мм при ширине разделки 8 мм с помощью описываемого подводящего мундштука. Сварку производили электродной проволокой 1 мм. При этом быпи получены качественные швы без несплавлений по крем- 5 кам и между слоями и без подрезов. Качество указанных швов подтвердили рентгеноконтроль и макроструктурный анализ. Процесс сварки протекал стабильно и контролировался при помощи осциллографа. В ре- 10 зультате эксперимента было сварено шесть заполняющих слоев без смены наконечника.

Формула изобретения

Токоподводяший мундштук к устройству для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов с круговыми колебаниями электрода, содержащий корпус и сменный токоподводящий наконечник с каналом для направления электродной проволоки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения высокого качества сварных соединений с узкой глубокой разделкой при сварке способом "углом назад" неповоротных стыков, канал для направления электродной проволоки располо.жен под углом сС к продольной оси мундштука, определяемым по формуле а

8

2Р 84и > где, - ширина резделки свариваемого соединения, 1 — вылет электрода, P — угол поворота электрода при круговых колебаниях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 301238, кл. B 23 К 9/00, 1969 .

2. Вагнер Ф. А. и др. Автомат для сварки трубопроводов в монтажных условиях. — "Сварочное производство", 1974„

¹6,,с. 52-53.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 143945, кл. В 23 К 9/12, 1961-прототип.

549287

Составитель Г. Квартальнова

Редактор Е. Меньшова Техред М, Левицкая Корректор Б, К)гас

Заказ 367/119 Тираж 1232 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж -35, Раушская наб., д. 4/-S филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4