Устройство для формирования обратной стороны шва

 

-" "т "-Ат бп исАн ИЕ

Союз Советских—

- Социалистических

Республик (l l )7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ну (22) Заявлено 14.09.78 (21) 2662595/25.27 с присооедииением заявки № (23) Приоритет (5l)IN. Кл.

В 23 К 37/06

В 23 К 9/02

Гасударственный комитат

СССР

Опубликовано 1511;80 Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 15.11.80 ао делан изобретениИ н аткрнтнй (53) УДК 621.791. .947 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Клопков, В. А. Храмушин и Е. А. Демин

Всесоюзный институт по проектированию органиэации энергетического строительства "Оргэнергострой * (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ОБРАТНОЙ СТОРОНЫ ШВА

Изобретение относится к технологии электродуговой сварки, точнее к устройствам для формирования обратной стороны шва, преимущественно для плаэменно-дуговой:сварки со сквозным проплавлением.

Известно применение подкладок для формирования обратной стороны шва, состоящих из основания, имеющего канавку для формирования обратной стороны шва 11) и (2).

Однако такие подкладки не обеспечивают получение качественных соединений активных металлов из-за наличия Прослойки воздуха между подкладкой и сварочной ванной.и, кроме того, их невозможно использовать при плазменно-ду говой сварке со сквозным проплавлением металла, ввиду воздействия факела, отраженного от формирующей канавки на сварочную ванну, вследствие чего в корне шва образуются поры, подреэы, наплывы и другие дефекты формирования.

Известно применение подкладок для форми- рования и защиты обратной стороны шва, состоящих из основания с расположенным в нем канале для подачи защитного газа и сообща2 ющимся с формирующей канавкой. Применение таких подкладок обеспечивает хорошую защиту и формирование корня шва при сварке активных металлов1(нержавеющих, алюминиевых и титановых сштавов) .13) и (4j.

Однако использование известных прокладок при плазменно-дуговой сварке со сквозным проплавлением невозможно.

Известно устройство дня формирования об. ратной стороны сварного шва, содержащее основание с формирующей канавкой и направляющи мн каналами дпя подачи защитного газа, выполненными цод утлом к продольной оси канавки и расположенными по обе стороны от нее с шагом, равным 2-2,5 ширины канала н смещенными относительно друг друга на величину, равную половине упомянутого шва. Такая коь струкция устройства позволяет производить плаз- . менно-дуговую сварку со сквозным проплавленнем металла с удовлетворительным качеством шва, так как одновременно обеспечивается защита корни шва и исключается воздействие факела плазменной дуги на сварочную ванну Щ.

Недостатком известного устройства является отйосительно большой расход (10 — 40 л/мин) защитйого газа, подаваемого в направляющие каналы, в связи с необходимостью постоянной подачи газа по каналам в формирующую канавку для отклонения факела плазменной дути как при сварке сталей, не требующих специальной защиты корня шва (малоуглеродистые, низ оуглеродистые стали), так и при сварке леги-, рованных сталей с использованием флюсов для .1о защиты корня шва.Тем самым увеличивается стоимость сварочных работ. Недостаток устройства заключается в неудовлетворительйом формировании шва при плазменно-дуговой сварке

- """со "сквозным проплавлением металла при исполь-. 15 эовании порошкообразного присадочного материала, помещаемого в зазор между свариваемыми элементами, так как из-за воздействия защитного газа, отклоняющего факел плазменной дуги, происходит неравномерное перемещение или выдувание порошкообразного присадочного мате риала, что приводит к прожогам, непроварам, наплывам и другим дефектам формирования, Цель изобретения — повышение качества формирования сварного шва при сварке со 2s сквозным проплавлением металла и с использованием порошкообразного присадочного матери ала, помещаемого в зазор между свариваемыми . элементами, и уменьшение расхода защитного

"" -газа, подаваемого в направляющие каналы.

Поставленная цель достигается тем, что по центру формирующей канавки выполнена сквоэ" " Чйя регулируемая пб ширине прорезь и направляющие каналы вйведейы в зту йрорезь под углом 15-30 к плоскости, перпендикулярной продольной оси канавки.

Кроме того, с целью уменьшения вероятности воздействия отраженного факела на сварочную ванну, утоп наклона направляющих кана-. лов к йродольйой оси канавки вьшолйей рав- 4 ным 60 — 75 .

На фиг, 1 схематически изображено предлагаемое устройство для формирования обратной стороны шва, общий вид; на фиг. 2 — разрез

Устройство для формирования обратной стороньяи" шва содержит основйже с формирующей канавкой, причем в основании по центральной продольной оси формирующей канавки 1 по всей ее дш не Вьш лнена сквозная прорезь 2 50 ширина Ь которой равна 0,1-0,3 $, где S — тол щина свариваемых элементов 3,,Пля изменения ширины S прорези основа ние выполнено разрезным, состоящим из двух частей 4 и 5, смОЙЙфОВаййьтх Ма напрМлЯмОщих

6 С возможйостью" перемещения относительно

: друг друга с помощью регулировочных винтов7., При сварке сталей и сплавов, требующих специальной защиты корня шва, в обеих частях

4 и 5 основания выполнены каналы 8 для по-. дачи защитного газа. Каналы с целью предупреждения выдувания или неравномерного перемещения порошкообраэного присадочного материала 9, помещенного в зазор между свариваемь..ми элементами 3; выведены непосредственно в прорезь 2 и расположены под углом Р, рав ным 15 — 30 к горизонтальной плоскости по. направлению выхода факела с шагом, величина которого в 2 — 2,5 раза больше ширины направляющего канала 8. При этом каждый на-, правляющий канал с одной стороны прорези 2 выполнен на расстоянии, равном половине указанного шага от соответствующего направляющего ,канала, расположенного по другую сторону прорези. Для уменьшения вероятности воздействия факела плазменной дуги, отраженного от защитного газа, подаваемого в прорезь 2, каналы 8 одновременно могут быть расположены под углом а, равным 60 — 75 к продольной оси по ходу направления сварки. Для увеличения срока службы устройства основание дополнительно снабжено каналами 10 для охлаждения, расположенными по обе стороны прорези. Сварку плазменной дути элементов 3 производят с помощью плазмотрона 11.

Устройство для формирования обратной стороны шва работает следующим образом.

Перед началом плаэменно-дуговой сварки элементов 3 устанавливают при помощи регулировочных винтов 7 рекомендуемую ширину о прорези 2 за счет перемещения относительно друг друта частей 4 и 5 основания, смонтированных на направляющих 6.

После установки на подкладке свариваемых элементов 3 в зазор между ними и в формирующую канавку 1 помещают порошкообразный присадочный материал 9, размер которого выбирают несколько больше ширины прорези. Сварку элементов 3 производят при помощи плазмотройа 11; перемещающегося вдоль нродольнои оси стыка.

Одновременно с началом процесса сварки в каналы 10 для охлаждения подают охлаждаемую жидкость, например воду, и в соответстнии с металлом свариваемых элементов — защитный газ в направляющие каналы 8. Наличие в устройстве прорези 2 обеспечивает свободное истечение плазменной дуги за пределы формирующей. канавки 1, Подача защитного газа в сквозную прорезь по каналам 8, расположенным под углом 15 — 30 к горизонтальной плоскости в направлении выхода факела с шагом, обеспечивающим плотную газовую завесу и препятствующим взаимодействию потоков газов между собой„создает надежную защиту корня шва и свободный выход факела плазменной дуги.

Для умейьшения вероятности воздействия отраженного факела на сварочную ванну направ5 лающие каналы 8 одновременно расположены под углом 60-75 к продольной оси прорези по ходу ианравления сварки. 6

В таблице приведены оценки качества сварных швов в зависимости от соотношения ширины прорези к толщине свариваемого металла элементов.

778979

Качество формирования шва

Толщина свариваемых Ширина прорези, элементов

Удовлетворительное

Хорошее, Удовлетворительное

Удовлетворительное

Хорошее

Удовлетворительное

3-4

0,4

0,8

l,2

5 — 8

0,6

l,2

1,8

Удовлетворительное

8-12

0,8

Хорошее

1,4

2,0

Удовлетворительное

Нлазменно-дуговую сварку производят в ниж- шва исключается расход газа для отклонения нем положении на стыковых соединениях, соб- Зв факела плазменной дуги. Как следствие, сиижа . раиных с зазором от 0,3 до 3 мм на рекомен- ется стоимость сварочных работ и повьппается дуемых оптимальных режимах для каждой ава- эффективность сварочного процесса. риваемой толщины металла, Анализ экспериментально полученных данных Предполагаемый зкономический эффект от показывает, что оптимальная ширина прореЪи " внедрения УСтройства составляет 0,3 — 1,0 руб, 35 лежит в пределах от 0,1 до 0,3 толщины css- . при сварке одного погонного метра шва, в зариваемых элементов. . BacHMocTlf от марки свариваемого металла и

При этом во время сварки в прорезь не вы. "его толщины. текает жидкий металл н одновременно величина . прорези позволяет свободно выходить факелу плазменной дуги из формирующей канавки. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Наличие в предлагаемом устройстве сквозной прорези и подачи за1цитного газа в нее по на- 1. Устройство для формирования обратной правляющим каналам, расположенным под углом -стороны шва, преимущественно при плазменнок горизонтальной плоскости в направлении вы-: дуговой сварке со сквозным проплавлением, хода факела плазменной дуги и одновременно содержащее основание с формирующей канавпод углом к продольной oca npopeM 1IO ходу кой и направляющими каналами для подачи сварки, способствует свободному выходу факе- защитного газа, выполненными под углом к ла эа пределы формирующей канавки, что по- продольной оси канавки и расположенными по вышает качество сварного соединения при плаэ- обе стороны от нее с шагом, равным 2 — 2,5 менно.дуговой сварке со сквозным проплавле- . ширины канала и смещенными относительно нием металла и порошкообразным присадочным друг друга на величину, равную половине упоматериалом за счет исключения воздействия as мянутого шага, о т л и ч а ю щ е е с я тем, порошкообразиый присадочный материал отра- что, с целью повышения качества формирования женн9го факела, а также газа, подаваемого для сварного шва при сварке со сквозным проплавSS защиты корня шва. Кроме того„при плазменно- левием и с использованием порошкообраэного дуговой сварке малоуглеродистых и низколепь- присадочного материала, помещаемого в зазор рованных сталей, а также активных металлов между свариваемыми элементами, и уменьшения с использованием флюсов для защиты корня расхода защитного газа, подаваемого в направ778979

А- А м/ериулп) Тираж 1160 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. жг т, г. Ужгород, ул. Проектная,4

7 ляющие к навки выполи ""е каналы по центру фо,, ормнрующей ка. рине п ", р улируемая по шивйполнена сквозная ег прорезь и направляющие канал ны в эт каналы выведеэту прорезь под углом 15 — 30 ти, пе пе — к плоскоср ндикулярной продольной оси канавки.

5 л и ч а ю щ е2. Устройство по п. 1 о т л еся тем что с целью уменьшения вероятности воздействия отраженного фак акела на сварочщих каналов 10 ную ванну, угол наклона направляю к продольной осн канавки выполне

60 — 75 олнен равным

ВНИИПИ Заказ 7906/14

Источники информации, принятые во вни

1. Авто ск внимание при экспертизе рское свидетельство СССР N 219719 кл. В 23 K 9/16, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР Р 452464 кл. В 23 К 37/06, 1977.

3. Сп авочни равочник по сварке, под ре . С ., т 2, М,, 1961, с. 547, рис. 183.

4. Авторское свидетельство СССР P 263781 кл, В 23 К 9/16, 1967.

В

5, Авто ск орское свидетельство СССР К 584465 кл. В 23 К 7/06, 1976.