Устройство для дуговой сварки с поперечными перемещениями электрода

 

СОкзз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (<>) 605706 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.05.76(21) 236 23 20/25 27 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.05.78.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 1оо.0 .7 . (51) M. Кл.

В 23 К 9/30

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (5З) УДК 621.791.

° 753,03 7 (08 8.8) (72) Авторы изобретения

С. К. Павлюк, А. Г. Лупачев и И. С. Ротач (71) Заявитель (54) 7CTPOACTBO OJIH Д ГОВОЙ CBAPKH

С ПОПЕРЕЧНЫМИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯМИ ЭЛЕКТРОДА

Изобретение относится к сварке и может быть использовано для дуговой наплавки и сварки плоских и цилиндрических деталей во всех пространственных положения .

Известно устройство для колебаний электрода, содержащее мундштук, установленный с возможностью поворота вокруг двух взаимно перпендикулярных осей и соединенный с роликом, взаимодействующим с рабочей поверхностью кулачка, укрепленного на торце выходного вала. В этом устройстве кулачок имеет фор- 1О мулу овала и установлен на оси установочного поворота, расположенной под углом к оси вращения приводного вала, при этом на рабочей поверхности кулачка выполнена кольцевая беговая канавка, плоскость симметрии кото15 рои наклонена к оси поворота кулачка, а торец приводного вала скошен на угол, равный углу между осью установочного поворота кулачка и осью вращения кольцевой беговой канавки (1) .

Конструкция этого устройства не позволяет 20 манипулировать электродом в направлении, противоположном направлению сварки. Из-за исключения повторного прохода электрода по металлу нельзя получить наплавленный слой высотой более 5 — 6 мм при малой глубине проплавления, а также достичь минимального разбавления металла основным, что необходимо для обеспечения высокого качества наплавки.

Известно устройство для дуговой сварки тонколистовых соединений, обеспечивающее перемещение электрода по круговой траектории за счет выполнения каналов мундштука со смещенными осями и механизма вращения мундштука (2) ..

Известна горелка для дуговой сварки плавящимся электродом, снабженная втулкой со спиральным каналом, установленной в мундштуке с возможностью вращения и имеющей на конце направляющий наконечник (3) . В такой горелке приводом вращения служит сама проволока при ее поступательном движении, причем конец ее перемещается по круговой траектории.

Однако все эти устройства обеспечивают получение только крутильных колебаний с различной частотой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению является устройство, обеспечивающее перемещение электрода по сложной траектории, получаемой в результате сложения возвратно-поступательных движений в двух взаимно перпендикулярных наппавлениях. Это

605706 устройство содержит горелку, жестко закрепленную на конце штанги, установленной с возможностью перемещения вдоль своей оси и поворота относительно неподвижной в продольном направлении оси, коромысло, блок, задающий форму поперечных перемещений электрода и выполненный в виде сложной зубчатой передачи и двух эксцентриков, а также электропривод (4).

Известное устройство не обеспечивает полу1сние несимметричной траектории перемещения электрода.

Целью изобретения является повышение качества сварных швов при сварке изделий, детали которых выполнены из материалов с различными теплофпзическими свойствами или с различной тол гциной, путем перемегцеHèÿ электрода по траектории, несимметричной относительно оси шва.

Это достигается тем, что в устройстве для дуговой сварки с поперечными перемещениями электрода, блок, задаюгций форму поперечных переме)цений электрода, выполнен в виде двух

coocHblx ж cTKO связанных кулачков, установленных на выходном валу электропривода, при этом один кулачок связан через толкатель со штангой, а другой — через толкатель с концом коромысла, другой конец которого шарнирно соединен с концом штанги, противоположным концу, на котором закреплена горелка, причем оси толкателей взаимно перпендикулярны.

На чертеже изображена кинематическая схема устройства для автоматического перемещения электрода поперек шва.

Устройство содержит электродвигатель 1, вал которого через муфты 2, 3 и понижающий редуктор 4 соединен с осью 5, установленной в радиальных подшипниках 6, 7 и несущей на себе сменную пару жестко соединенных между собой соосных кулачков 8 и 9. Профиль нижнего кулачка 8 контактирует -. подпружиненным роликовым толкателем 10, который через опору скольжения 11 и узел соединения 12 шарнирно соединен с одним концом коромысла 13, установленным f13 регулируе»ой опоре 14. Другой конец коромысла 13 через узел соединения 15 шарнирно соединен со штангой 16.

Профиль верхнего кулачка 9 через подпружиненный роликовый толкатель 17, ось которого перпендикулярна оси толкателя, опору скольжения 18 и узел соединения 19 соединен со штангой 16, которая установлена в шариковой опоре 20 и регулируемом шарнире 21.

На штанге 16 закреплена сварочная горелка 22 с механизмом подачи электродной проволоки 23.

Устройство работает следующим образом.

Вращение электродвигателя 1 через соединительную муфту 2, понижающий редуктор 4 и соединительную муфту 3 передается на кулачки 8 и 9.. Кулачок 9 через подпружиненный роликовый толкатель 10 и коромысло 13 приводит в возвратно-поступательное движение штангу 16 и одновременно через подпружиненный роликовый толкатель 17 поворачивает ее относительно оси шарнира 21. Результатом сложения этих двух движений является перемещение электрода по сложной траектории. Форма такой траектории определяется профилем кулачков 8 и 9. Амплитуду поперечных колебаний регулируют изменением соотношения длин плеч коромысла 13 (3, и ;), амплитуду осевых колебаний — изменением соотношения длин плеч штанги 16 (3> и 1,). Кулачки позволяют не только получать требуемую форму

ip перемещения электрода, но и требуемый закон изменения скорости движения дуги траектории.

Таким образом погонную энергию сварки при сварке с колебаниями электрода можно изменять не только за счет регулирования амплитуды и частоты поперечных колебаний электрода, но и за счет изменения скорости движения дуги.

Описанное устройство позволяет упростить технологию сварки,т. е. отказываться от наплавки промежуточного слоя и двух марок проволоки для плакирующего слоя.

В сварном соединении двухслойной стали участвуют разнородные металлы, отличающиеся не только по химическому составу, но и по о изическим и механическим свойствам. Поэто»у при сварке основного углеродистого слоя, сходного по составу с присадочным материалом необходимо исключить возможность глубокого проплавления участков облицовочного слоя. В противном случае за счет легирования метал.ia шва хромом и никелем может снизиться его пластичность и возникнуть опасность образования трещин. Глубину проплавления металла ,можно регулировать, изменяя скорость перемещения дуги по центральной части разделки.

Для обеспечения необходимых пластических и антикоррозионных свойств облицовочный шов по составу должен соответствовать типу стали коррозионностойкого слоя. При сварке облицовки за счет частичного проплавления углеродистого металла неизбежно разбавление им легированного шва. При этом снижается степень легирования облицовочного шва, что может понизить его коррозионную стойкость и пластичность и создать условия для образования кристаллизационных трещин.

=>аявляемое устройство позволяет получать швы с минимальным наплавлением (перемешива45 вием) основного металла, причем возможность прогрева кромок планирующего слоя за счет уменьшения скорости перемещения дуги или временной остановки позволяет избавиться от несплавлений по краям шва.

Формула изобретения

Устройство для дуговой сварки с поперечу ными перемешениями электрода, содержащее горелку, жестко закрепленную на конце штан. и, установленной с возможностью перемешения вдоль своей оси и поворота относительно неподвижной в продольном направлении оси, коромысло, блок, задающий форму поперечных

60 перемещении, и электропривод, отличающееся

605706

Составитель Г. Квартальнова

Техред О. Луговая Корректор Г!. Мельниченко

Тираж !263 Подписное

Редактор Н. Вирко

Заказ 2245/! О

ННИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делич изобретений и открытий! I 3035, Москва, Ж-35, Раугпская иао. д. 4/5

Фили lл ППГ! «Патент», г. Ужгород, тл. Проект наи, 4 тем, что, с целью повышения качества сварных швов при сварке изделий, детали которых выполнены из материалов с различными теплофизическими свойствами или с различной толшиной, путем перемещения электрода по траектории, несимметричной относительно оси шва, блок, задающий форму поперечных перемещений электрода, выполнен в виде двух соосных, жестко связанных кулачков, установленных на выходном валу электропривода, при этом один кулачок связан через толкатель со штангой, а другой — через толкатель с концом коромысла, другой конец которого шарнирно соединен с концом штанги, противоположным концу, на котором закреплена горелка, причем оси толкателей взаимно перпендикулярны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 473579, кл. В 23 К 9/30, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 143945, кл. В 23 К 9/12, 1961.

3. Авторское свидетельство СССР № 288949, кл. В 23 К 9/16, 1969.

4. Патент США № 3681564, кл. 219 †1, 1972.