Способ многодуговой наплавки и устройство для его осуществления

 

1. Способ многодуговой наплавки для оценки сва'риваемости, при котором наплавку осуществляют двумя электродами на плоские образцы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности эксперимент тальных исследований, электроды располагают на расстоянии один от другого, обеспечивающем образование раздельньЕХ сварочных ванн, затем электроды сближают путем их перемещенияпо круговым траекториям в противоположные стороны с последующим удалением их друг от друга.2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, электроды перемещают по траекториям одинаковойJ кривизны.3..Способ ПОП.1, отличающийся тем, что электроды перемещают по траекториям разной кривизны,4.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что электроды перемещают .с одинаковой скоро.стью.5.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что электроды перемещают с разными скоростями.6.Устройство для осуществления способа по П.1, включающее механизм изменения пространственного положения электродов, выполненный в виде стола с двумя подпружиненными в осевом направлении, несущими электроды шпинделями,кинематически связанным'и'1между собой и с электроприводом системой передач, содержащей по крайней мере четыре цилиндрических зубчатых колеса, червячный редуктор и вариатор, снабженный двумя клиноременными передачами, смонтированными в общем корпусе.i (ЛС^-\0 о соNDСО 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ - ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„SU„„603298 з5 В 23 К 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 (1, Х, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1987961/25-27 (25) 2015986/25-27 (22) 16. 01. 74 (46) 3 О. 1 О. 84. Бюп. 9 40 (72) С.А. Тихий (71) Киевский автомобильно-дорожный институт (53) 621.791.011(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

У 390889, кл. В 23 К 9/04, 1972 (прототип). (54) СПОСОБ МНОГОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1, Способ многодуговой наплавки для оценки свариваемости, при котором наплавку осуществляют двумя электродами на плоские образцы, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности эксперимен-, тальных исследований, электроды располагают на расстоянии один от другого, обеспечивающем образование раздельных сварочных ванн, затем электроды сближают путем их перемещения по круговым траекториям в противоположные стороны с последующим удалением их друг от друга.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, электроды перемещают по траекториям одинаковой, кривизны.

З..Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что электроды перемещают по траекториям разной кривизны.

4. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что электроды перемещают .с одинаковой сKoростью.

5. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что электроды перемещают с разными скоростями.

6. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее механизм изменения пространственного положения электродов, выполненный в виде стопа с двумя подпружиненными в осевом направлении, несущими электроды шпинделями,кинематически связанными

1 между собой и с электроприводом системой передач, содержащей по крайней мере четыре цилиндрических Зубчатых колеса, червячный редуктор и вариатор, снабженный двумя клиноременными передачами, смонтированными в общем корпусе.

Изобретение относится к сварке плавлением и может найти применение при экспериментальных исследованиях свариваемости металлов и спла603298 2 базой для образца 2 и опорно-поворотной базой для несущих электроды шпинделей 3. и 4. На нижние концы шпинделей 3 и 4 надеты пружины 5 и напрессовов.

Известен способ сварки, по которому для оценки свариваемости металлов и сплавов при двухдуговой сварке с различными расстояниями между дугами производят наплавку двухслойного

t валикового шва одной дугой, непрерыв— но накладывая второй слой в направлении, противоположном направлению наплавки первого слоя шва (1 1.

Однако известный способ не может

15 быть использован для исследования условий образования опнослойных ши— воких валиков.

Предложенныи способ отличается от известного тем, что, с целью повыше20 ния точности экспериментальных исследований, электроды располагают на расстоянии один от другого, обеспечивающем образование раздельных сварочных ванн, затем электроды сближают путем их перемещения по круговым траекториям в противоположные сторо— ны с последующим удалением их друг от друга. При этом перемещение электродов осуществляют с помощью автома30 тического устройства, предварительно протарированного по основным параметрам режима наплавки. Электроды перемещают по траектории одинаковой или разной кривизны, как с одинаковой, так и с разными скоростями. 35

Устройство для осуществления способа.включает механизм изменения пространственного положения электродов, выполненный в виде стола с двумя под— пружиненными в осевом направлении, несущими электроды шпинделями, кинематически связанными между собой и с электроприводом системой перелач, содержащей по крайней мере четыре цилиндрических зубчатых колеса, червяч- 5 ный редуктор и вариантор, снабже1 ный двумя клиноременными передачами, смонтированные в общем корпусе.

На фиг. 1 представлено автоматическое устройство, с помощью кото- 50 рого осуществляют предлагаемый способ наплавкипри шланговой автоматической подаче сварочной проволоки, флюса и защитных газов в рабочую зону.

Устройство представляет собой меха- 55. ниэм изменения пространственного положения электродов, выполненный в риде стола 1, служащего установочной

l ваны цилиндрические зубчатые колеса

6 и 7, вступающие>в зацепление с цилиндрическими колесами 8 и 9 червячного редуктора 10. Редуктор. 10 кинематически связан с вариатором 11 при помощи клиноременной передачи 12.

Вариатор 11 связан с электродвигателем 13 при помощи клиноременной передачи 14. Он смонтирован в общем корпусе с червячным редуктором 10, шпиндельным столом 1 и снабжен регулятором 15 скорости сварки.

Верхние концы шпинделей; 3 и 4 снабжены быстросъемными головками

16 и 17, имеющими кронштейны и штанги, удерживающие в рабочем положении флюсоаппараты 18 и 19, электроды 20 и 2 1, токоподводы к ним и гибкие трубопроводы с соплами для подачи защитного газа в зону наплавки.

Электроды 20 и 21 поступают по шланговым держателям 22 и 23 в рабочую зону при вращении подающих роликов 24 и 25, приводимых в действие, например, шланговыми сварочными полуавтоматами.

Запись скорости подачи электродов производят на осциллограмму с помощью датчиков 26 и 27, а отметки времени на осциллограмме получают при помощи датчиков 28.

На фиг. 2 дана схема осуществления способа и приняты следующие обозначения: R u R — радиусы траектоI 2 рий перемещения продольных осей электродов и сварочных дуг: 0-0 и

0„-0 „ — внешние оси, относительно которых перемещают электроды; А и

Б — точки начального места пребывания на поверхности образца 2 центров активных пятен нагрева при действии возбуждения дуговых разрядов; L начальное расстояние между продольными осями электродов; А, и Б, — точки места пребывания центров активных пятен нагрева на поверхности образца 2 при минимальном расстоянии между продольными осями электродов; А„ и Б„ — точки конечного места пребывания центров активных пятен нагрева на поверхности образца 2; L „ - конечное расстояние между продольными осями электродов.

Способ осуществляется следующим образом.

3 603

Электроды 20, 2 l и пластинчатый образец 2 располагают в автоматичес— ком устройстве, предварительно протарированном по основным параметрам режима наплавки. Направляют электроды на образец 2, разместив их на достаточно большом расстоянии L друг от друга. Включают электроды и образец в электрические цепиисточников сварочного тока. В начале процесса возбуж- 1р дают два дуговых разряда так, что центры активных пятен нагрева на поверхности образца 2 располагаются в точках А и Б с образованием раздельных ванн жидкого металла. При помощи 15 исполнительных органов указанного автоматического устройства электроды, а с ними и дуговые разряды автомати.чески перемещают по круговым траекториям радиусов К„ и В относительно внешних осей 0-0 и 0 -0 и поверх1 1 ности образца 2 с заданной угловой скоростью, Движение одного электрода направляют по часовой стрелке, а другого — против нее ° 25

Сначала электроды сближают вплоть до достижения минимального расстояния в сечении, содержащем точки А и Б. а затем взаимно удаляют на расстояние при размещении центров активных пятен нагрева в точках А и Б„. Задав описанное движение электродам и поддерживаемым ими дуговым разрядам, формируют .валик в виде икс-образной развертки на поверхности исследуемого образца 2. При выполнении наплав35 ки в рабочую зону подают присадочные материалы, модификаторы, флюсы, защитные газы и другие исследуемые компоненты. Ведут запись на осцил40 лограмму, кинограмму ипи иное записывающее устройство основных элементов режима и их изменений при наплав298 4 ке указанного икс-образного валика.

На основании микрометрического, металлоструктурного, химического и другого анализов образуемого валика в различных его сечениях находят нанболее приемлемые для производственных целей участки, определяют количественные характеристики режимов их образования при сопоставлении с осциллограммой, кинограммой и тарировочными характеристиками автоматического устройства, выполнившего его наплавку. Найденные оптимальные режимы используют при проектировании и расчете конструктивных параметров промыщпенных.установок, предназначенных для многоэлектродной многодуговой наплавки деталей, а также при их наладке на оптимальный режим работы в процессе производства и эксплу,атации.

С помощью предлагаемого способа и устройства достигнута возможность определения числовых значений, важных для теории и практики многоэлектродной наплавки, параметров режима, зависящих от тепловых и электромагнитных факторов процесса иаллавки.

Так, например, определены нижний и верхний пределы оптимальности расстояний между соседними электродами (дуговыми разрядами). При выдержке расстояний в этих пределах в производственных условиях удается избежать перегрева малогабаритных .тонкостенных деталей, снизить потери металла на угар, разбрызгивание, испарение, повысить производительность наплавки, свободно сформировать тонкие широкие валики, обеспечив хорошее сплавление с основным металлом,отсутствие наплывов, свищей, раковин иподрезов.

603298

ФИГ. 2

Редактор Л. Утехина

Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Пилипенко

Заказ 7081/3 Тираж 1036 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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