Установка для дуговой сварки и наплавки порошковой проволокой

Авторы патента:

B23K9/04 - для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки

Использование: сварка и наплавка порошковой проволокой в различных отраслях промышленности, а также для плазменной сварки и наплавки с аксиальной подачей плавящегося электрода. Установка снабжена устройством предварительного подогрева проволоки, выполненным в виде электродвигателя, рычага, неподвижно установленного зубчатого колеса с внутренним зацеплением и зацепленного с ним зубчатого колеса-сателлита. По окружности колеса-сателлита равномерно расположены постоянные магниты. Электродвигатель кинематически соединен с мундштуком, который установлен с возможностью вращения относительно собственной оси и соединен посредством рычага с колесом-сателлитом. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151)5 В 23 К 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

4 () ! д (у !

C) ,Ю

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4819994/08 (22) 26.04,90 (46) 07.05.92, Бюл, 1ч 17 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В.М. Карпенко и П.А, Гавриш (53) 621,791.92.037 (088.8) (56) Акулов А.И., Синцин В,В„Чернышов

Г.Г. Особенности сварки открытой дугой порошковыми проволоками. вЂ” Сварочное производство, 1973, N 4. с.19. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ И

НАПЛАВКИ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ (57) Использование: сварка и наплавка порошковой проволокой в различных отраслях

Изобретение относится к дуговой сварке и наплавке с плавящимся электродом. может быть применено в промышленности для сварки и наплавки металлов. а именно для плазменной сварки и наплавки с аксиальной подачей плавящегося электрода.

Известна установка для дуговой сварки. содержащая сварочную горелку. механизм подачи проволоки с запасом проволоки. аппаратуру управления, источник питания.

Однако при сварке и наплавке порошковыми проволоками происходит отставание плавления сердечника проволоки от плавления оболочки, наблюдается низкое качество наплавленного металла из-за засорения его нерасплавившимися элементами шихты и низкая производительность наплавки.

Известна установка для дуговой сварки. содержащая источник питания. механизм подачи проволоки, мундштук. токоподвод (причем установка работала с увеличенным

„„5U„„1731509 А1 промышленности, а также для плазменной сварки и наплавки с аксиальной подачей плавящегося электрода. Установка снабжена устройством предварительного подогрева проволоки, выполненным в виде электродвигателя. рычага, неподвижно установленного зубчатого колеса с внутренним зацеплением и зацепленного с ним зубчатого колеса-сателлита. По окружности колеса-сателлита равномерно расположены постоянные магниты, Электродвигатель кинематически соединен с мундштуком, который установлен с возможностью вращения относительно собственной оси и соединен посредством рычага с колесом-сателлитом, 1 ил. вылетом плавящегося электрода). Эта установка позволяет повысить качество наплавленного металла. так как благодаря увеличенному вылету электрода повышается скорость его плавления за счет интенсивности нагрева проходящим по плавящемуся электроду током. При увеличенном вылете электрода возрастает температура плавления оболочки. что повышает производительность наплавки по сравнению с аналогом.

Однако известная установка обладает рядом недостатков: нагрев шихты плавящегося электрода происходит менее интенсивно. чем нагрев о(олочки, в результате часть шихты просыпается в сварочную ванну, что ухудшает качество наплавленного металла; нарушается стабильность процесса сварки из-за влияния увеличенного вылета порошковой проволоки на вольтамперную характеристику источника питания: снижается производительность наплавки из-за отста1731509 путем вращения зубчатого колеса-сателли40 та с расположенными на нем постоянными магнитами вокруг порошковой проволоки, Сущность изобретения заключается в бесконтактном нагреве порошковой проволоки (так как токопровод для нагрева проволоки отсутствует, то нет причины говорить о его износе), Предварительный подогрев осуществляется устройством, содержащим зубчатую передачу с внутренним зацеплением, причем зубчатое колесо-сателлит со45

50 держит равномерно расположенные по окружности постоянные магниты.

На чертеже представлена схема установки для дуговой сварки и наплавки, Установка содержит источник 1 пита д = 0ип вЂ” Iсв Re, где Ои вЂ” напряжение источника питания;

Iсв вЂ” сварочный ток;

Râ вЂ” сопротивление вылета порошковой проволоки.

В этом случае нарушается стабильность процесса наплавки из-за того, что жесткая ния, механизм 2 подачи проволоки, электродвигатель 3, который посредством кинематической передачи 6 соединен с мундштуком 7, а последний в свою очередь соединен посредством рычага 8 с зубчатым характеристика источника питания станования плавления шихты от оболочки порошковой проволоки; наблюдается повышенный износ токоподвода, Целью изобретения является повышение качества наплавленного металла, производительности процесса наплавки, уменьшение износа токоподвода и стабилизация процесса сварки и наплавки.

Поставленная цель достигается тем, что установка для дуговой сварки и наплавки порошковой проволокой, содержащая источник питания, механизм подачи порошковой проволоки, токоподвод, мундштук, дополнительно снабжена устройством предварительного подогрева проволоки, выполненным в виде электродвигателя, неподвижно установленного зубчатого колеса с внутренним зацеплением, взаимодействующего с ним зубчатого колеса-сателлита с равномерно расположенными по его окружности постоянными магнитами и рычага, при этом электродвигатель кинематически соединен с мундштуком, мундштук установлен с возможностью вращения относительно собственной оси и соединен посредством рычага с зубчатым колесом-сателлитом, Применение устройств для предварительного подогрева, таких как косвенный нагрев плазмой, нагрев порошковой проволоки протекающим по ней током (прототип) общеизвестно. В предлагаемой установке применено бесконтактное устройство нагрева высокочастотным индукционным током. В данном случае отсутствует износ токоподвода для подогрева порошковой проволоки, как и сам токоподвод. Высокочастотное магнитное поле, которое индуцирует ток в порошковой проволоке, создается

35 колесом-сателлитом 9, содержащим постоянные магниты 10, равномерно расположенные по окружности, при этом мундштук

7 установлен с возможностью вращения вокруг порошковой проволоки 11, а зубчатое колесо-сателлит 9 установлено с возможностью вращения по зубчатому колесу 4 с помощью внутреннего зацепления 5, при этом источник 1 питания соединен с изделием 13 и токоподводом 14. Дуга горит между плавящимся торцом 12 порошковой проволоки и изделием 13.

Установка для дуговой сварки и наплавки работает следующим образом.

Включают источник 1 питания, осуществляют подачу порошковой проволоки 11 с помощью механизма 2 подачи. С помощью электродвигателя 3 посредством кинематической передачи 6 приводится во вращение мундштук 7, соединенный посредством рычага 8 с зубчатым колесом-сателлитом 9, содержащим постоянные магниты 10, равномерно расположенные по окружности, Таким образом, одновременно с мундштуком 7 вращается зубчатое колесосателлит 9 вокруг порошковой проволоки

11, кроме того, одновременно зубчатое колесо-сателлит 9 вращается по зубчатому колесу 4, имеющему внутреннее зацепление 5, Дуга горит между изделием 13 и плавящимся торцом 12 порошковой проволоки 11, ток к проволоке подводится от источника 1 питания к токоподводу 14. Благодаря вращению постоянных магнитов 10 вокруг порошковой проволоки 11 в последней индуцируется ток высокой частоты, который нагревает оболочку порошковой проволоки.

Благодаря выравниванию скоростей плавления оболочки проволоки и сердечника уменьшается разбрызгивание, в сварочную ванну попадают только расплавившиеся частицы сердечника вЂ” повышается качество наплавленного металла, Предварительный подогрев порошковой проволоки повышает производительность наплавки.

При подогреве порошковой проволоки проходящим по ней током от источника питания (известная установка) напряжение на дуге равно

1731509

55 вится падающей. Действительно, при увеличении lcs, Ra, Од вЂ” уменьшается.

B предлагаемой установке это явление отсутствует, так vGK порошковая проволока нагревается высокочастотным индуктированным током, который не оказывает влияния на вольтамперную характеристику источника питания, следовательно стабил ьность процесса наплавки повышается, Более того, высокочастотныМ индукционный ток оказывает благоприятное воздействие на условия мелкокапельного переноса металла.

Пример. Осуществляют наплавку реакторов для получения перманганата калия. Производят плазменную наплавку с аксиальной подачей плавящегося электрода.

В качестве источника питания плазменной дуги применяют установку УСС 301 для питания дуги плавящегося электрода, выпрямитель ВДГ 601. Для наплавки применяют порошковую проволокуЯ 2,2 мм. Установка предварительного подогрева порошковой проволоки включает в себя зубчатое колесосателлит с постоянными магнитами из сплава ЮНДК 24, равномерно расположенными по окружности. Передаточное отношение зубчатой передачи i = 8. Электродвигатель постоянного тока и = 2400 об/мин, U = 36

Вт, ременная передача i = 2,85, Расстояние отторца плавящегося электрода до зубчатого колеса-сателлита составляет 95 мм, Производительность наплавки составляет 35 кг/ч, а известная установка показала производительность 26 кг/ч, Пор и шляновых включений нет, а на, известной установке 2 кг/100 мм. Ударная вязкость (со стороны корня шва) 25 кг м/см, а на г известной установке 19,0 кг/см . г

Процесс наплавки протекал стабильно, отставание плавления шихты проволоки от оболочки не наблюдалось и, как результат, вЂ” отсутствие засорения наплавленного ме5 талла нерасплавившимися частицами шихты, Таким образом, результаты испытаний свидетельствуют о том, что предлагаемая установка по сравнению с известной обла10 дает следующими преимуществами: исключает износ токоподвода для подогрева порошковой проволоки; повышает качество наплавленного металла; повышает производительность наплавки и стабильность про15 цесса сварки и наплавки.

Формула изобретения

Установка для дуговой сварки и наплавки порошковой проволокой, содержащая

20 источник питания, механизм подачи порошковой проволоки, токоподвод, мундштук, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества наплавленного металла, производительности процесса наплавки, 25 уменьшения износа токоподвода и стабилизации процессов сварки и наплавки, она снабжена устройством предварительного подогрева проволоки, выполненным в виде электродвигателя, неподвижно установлен30 ного зубчатого колеса с внутренним зацеплением, взаимодействующего с ним зубчатого колеса-сателлита с равномерно расположенными по его окружности постоянными магнитами, и рычага, при этом элек35 тродвигатель кинематически соединен с мундштуком, мундштук установлен с возможностью вращения относительно собственной оси и соединен посредством рычага с зубчатым колесом-сателлитом.

1731509

Составитель П.Гавриш

Редактор Н.Тупица Техред М.Моргентал Корректс р Д.Сычева

Заказ 1542 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Установка для дуговой сварки и наплавки порошковой проволокой

Способ изготовления узла шариковой направляющей прямолинейного перемещения // 1731506

Способ электродуговой обработки и устройство для его осуществления // 1708555

Изобретение относится к дуговой сварке с магнитным управлением и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей машин автоматической на-плавк'ой под слоем флюса

Способ двухдуговой наплавки // 1704974

Изобретение относится к электродуговой наплавке двумя проволочными электродами под слоем флюса и может быть использовано при наплавке коррозионностойкого, износостойкого или компенсирующего износ слоя металла, а также при сварке тонкостенных изделий

Устройство токоподвода к электроду для сварки и наплавки магнитоуправляемой дугой // 1704973

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к электродуговой сварке и наплавке ленточным электродом, и может быть использовано в машиностроении

Способ изготовления уплотнительного слоя клапанов // 1703319

Изобретение относится к сварке металлов , в частности к износостойкой наплавке, и может быть использовано в машиностроении при наплавке уплотняющего слоя трущихся поверхностей, преимущественно для седловых клапанов пнепмогидросистем

Способ изготовления колен с наплавленным внутренним покрытием // 1703318

Способ ремонта отливок из сплавов, склонных к трещинообразованию // 1701457

Изобретение относится к способам сварки и может быть использовано при исправлении дефектов изделий путем их заварки

Способ дуговой наплавки в среде защитных газов // 1698004

Изобретение относится к электрической сварке и может быть использовано при устранении эксплуатационных дефектов моноблоков дизелей внутреннего сгорания преимущественно из алюминиевых сплавов

Механизм колебания электрода // 1689004

Изобретение относится к устройствам для многопроходной наплавки под слоем флюса с колебаниями электрода, в частности цилиндрических поверхностей массивных деталей, и может быть ncnontзопанп п транспортном машиностроении для наплап ки рабочих поверхностей деталей Цель изо бретенияповышение качества многопроходной напляпки путем стабили зации длины дуги R механизме колебания электрода толкатель 4 выполнен Г обрат ным и установлен на оси 5 в корпусе На свободном конце толкателя 4 смонтирован штырь 7

Способ восстановления подпятника // 2100159

Способ ремонта коленчатых валов // 2104132

Способ наплавки длинномерных плоских деталей // 2104133

Изобретение относится к наплавке и ремонту сваркой и может быть использовано при изготовлении и ремонте биметаллических изделий типа прокладок для разматывателя листопрокатного производства и других деталей, испытывающих трение скольжения

Способ лазерной обработки // 2107600

Способ наплавки изделий износостойкими материалами // 2109610

Способ упрочнения рабочих поверхностей деталей, подвергающихся абразивному износу, в частности поверхностей шнековых транспортеров // 2110375

Изобретение относится к области упрочнения поверхностей металлических конструкций, работающих в режиме абразивного износа, и может быть использовано при изготовлении и ремонте лопастей шнековых транспортеров

Установка для наплавки внутренних цилиндрических поверхностей // 2111839

Способ наплавки // 2112632

Изобретение относится к дуговой сварке и может применяться при автоматической наплавке различных по форме поверхностей

Установка для электродуговой наплавки невращающихся изделий // 2112633

Изобретение относится к области сварки и наплавки и может быть использовано в химическом, нефтяном, энергетическом машиностроении и других областях народного хозяйства при изготовлении и ремонте габаритных и массивных изделий с наплавляемыми цилиндрическими, коническими и плоскими наружными и внутренними поверхностями

Способ наплавки для упрочнения режущей кромки изделия // 2112634

Изобретение относится к области сварочного производства и предназначено для упрочнения режущей кромки изделий