Устройство для дуговой автоматическойсварки c колебаниями электрода

 

Союз Советскнк

Соцнапистическнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

O (61) Дополнительное к евт. свмд-ву (22) Заявлено 030579 (2l) 2761641/25-27 (51) bA. КЛ.

В 23 К 37/02

В 23 К 9/30

В 23 К 9/16 с присоединением эаявкн Йо (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 1507.81 Бизллвтвнь Н9 26

Дата опубликования описания 150781 (З) УДК 621. 791. ,.75.9.037 (088.8) (72) Авторы изобретения

М.М. Штрикман, A.C. Павлов и П.М. Маричев

"«- t t РС г

/ ! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СВАРКИ С КОЛЕБАНИЯМИ ЭЛЕКТРОДА

Изобретение относится к оборудованию для автоматической дуговой сварки в защитных газах толстостенных стыков и может найти применение при изготовлении узлов и деталей из высокопрочных сталей, титановых и алюминиевых сплавов, когда сварка производится в узкую глубокую раздел.— ку °

Известны сварочные головки для автоматической сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов, содержащие горелку и механизмы корректировки положения устройств подачи проволоки, а также вертикального и горизонтального перемещений головки. При сварке "на подъем" многослойных швов известными головками, последовательное вертикальное перемещение направляющего шланга с присадочной проволокой за дугой происходит одно- . временно с перемещением сварочной горелки, так как механизм корректировки положения присадочной проволоки и горелка жестко связаны между собой 1) и (2).

Однако при одновременном перемещении горелки и механизма корректировки положения присадочной проволоки по мере наплавки многослойного шва увеличивается расстояние между соплом горелки и поверхностью свариваемых кромок, что приводит к нарушению газовой защиты и снижению стойкости электрода. Взаимная регулировка и .подстройка положения электрода и присадочной проволоки в процессе сварки затруднительна.

Известна сварочная горелка, поз-. воляющая осуществлять вертикальное перемещение одного электрода беэ изменения положения сопла по отношению свариваемым кромкам 3).

При этом электрод находится в стационарном положении, зажатым в цангодержателе, и имеет необходимое вертикальное перемещение по мере сварки толстостенного стыка без возвратно-поступательных колебательных движений электрода по дуге, что затрудняет достижение равномерного оплавления свариваемых кромок в узкой

25 глубокой разделке иэ-за невозможности регулирования определенного угла встречи электрода с кромками, при этом возможно появление несплавлений.

Известно устройство для автомати,ческой сварки неплавящнмся электро846191! дом больших толщин с узкой глубокой разделкой, содержащее основание, направляющие с устанонленной на них кареткой с механизмом вертикального и горизонтального перемещения, сварочную головку и механизм колебаниЯ.

В этом устройстве производится регу лиронание амплитуды колебаниЯ электрода, имеющего определенную геометрию рабочей части в процессе сварки, что снижает воэможность появления неспланлений f4).

Однако механизм вертикального перемещения жестко связан с корпусом горелки и подъем электрода производится после выполнения отдельных переходов на величину наплавленного S слоя. Регулирование подъема электрода при колебательных движениях в процессе сварки затруднено из-за возможности замыканий электрода, нарув ения процесса сварки иэ-за смещений Щ электрода и несимметричных колебаний его относительно оси разделки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для р дуговой автоматической сварки с колебаниями электрода, содержащее основание и установленные на нем механизм колебания электрода, кинематически связанный с горелкой, имеющей корпус с Закрепленным на нем соплом

И электрододержатель,и механизм вертикального перемещения горелки, связанный с горелкой кронштейном, а также расположенную под углом к оси горелки направляющую для подачи присадочного материала, выполненную в виде сопла, и механизм корректировки положения направляющей, жестко связанный с механизмом вертикального перемещения горелки (5). 40

Однако данное устройство не позволяет получать качественные сварные соединения с узкими глубокими разделками, так как при колебаниях электрода возможны замыкания электро- да на стенки разделки, что приводит к нарушению стабильности процесса сварки.

Цель изобретения — получение качественных сварных соединений с узки- ми глубокими разделками .путем обеспечения стабильности процесса сварки с колебаниями электрода.

Это достигается тем, что в устройстве для дуговой автоматической сварки с колебаниями электрода,содержащем основание и установленные на нем механизм колебания электрода, кинематически связанный с горелкой, имеющей корнус с закрепленным на нем соплом и электрододержатель, и меха- g) низм вертикального перемещения горелки с кронштейном, а также расположенную под углом к оси горелки направляющую для подачи присадочного материала и механизм корректировки ее положения, жестко связанный с механизмом вертикального перемещения горелки, корпус горелки закреплен на основании, электрододержатель в горелке установлен с возможностью перемещения в направлении продольной оси горелки и шарнирно соединен с кронштейном механизма вертикального перемещения горелки.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий нид, на фиг. 2 кинематическая схема устройства.

На оснонаыии I неподвижно расположены корпус 2 горелки, и корпус механизма 3 колебаний электрода, механизм 4 подачи проволоки, механизм 5 вертикального перемещения горелки, шарнирно связанный через кронштейн

6 с электродержателем 7. Устройство имеет механизм 8 подачи пронолоки, который через гибкий шланг 9 связан с направляющей 10 для присадочной проволоки, выполненной н виде трубки.

В устройство входит механизм 11 корректировки положения направляющей

10 для присадочной проволоки, который жестко связан с механизмом 5 вертикального перемещения горелки. На корпусе 2 горелки закреплено сопло

12, а горелка выполнена с рубашкой

13 охлаждения, установленной н корпусе 2 на подшипниках. Рубашка 13 охлаждения соединена с электрододержателем 7 посредством скользящей шлонки.

Механизм колебания выполнен н виде неподвижных контактов 14, взаимодействующих с управляющим магнитом (не показан), расположенным на шестерне

15, установленной на валу привода механизма 14 колебаний. Шестерня 15 находится н зацеплении с шестерней

16, закрепленной на рубашке 13 охлаждения. Устройство через фланец основания 1 крепится к сварочному автомату (не показан)

Перед работой устройство устанавливается над снаринаемым изделием 18.

При этом электрододержатель 7 горелки с электродом 17 устананлинается н крайнем, нижнем положении механизмом

5 вертикального перемещения горелки.

Электрод 17, рабочий конец которого предварительно заточен на конус и отогнут на угол, равный 10-60, может устанавливаться перед сваркой

"углом вперед" или "углом назад".

Направляющая 10 для присадочной про волоки 19 устанавливается перед сваркой механизмом 11 корректировки ее положения. В процессе сварки электроду 17 механизм колебания сообщает вращательные колебания и поступательные вверх механизмом 5 вертикального перемещения горелки до тех пор, пока электрододержатель 7 не займет крайнее верхнее положение н горелке.

Одновременно выполняемые верти кальные перемещения электрода 17 и присадочной проволоки 19 не влияют

846191

Формула изобретения

Устройство для дуговой автоматической сварки с колебаниями злект40 на колебатепьные движения электрода по дуге.

Предлагаемая малогабаритная конструкция устройства имеет ограниченное вертикальное перемещение электрододержателя с электродом (до 20 мм), в связи с чем сварка большйх толщин материалов производится с перенастройкой, которая заключается в том, что электрод 17 вводится во внутрь электрододержателя 7 на размер оставшейся несваренной части шва.

Затем злектрододержатель снова устанавливается в горелке в крайнее нижнее положение механизмом 5 вертикального перемещения горелки, а присадочная проволока 19 устанавливается механиз- 5 мом 11 корректировки ее положения, и процесс сварки продолжается.

Данную конструкцию сварочной головки выгодно использовать, например, при сварке в труднодоступных местах Щ стыковых соединений больших толшин тел вращения с узкой, глубокой разделкой кромок, когда имеются ограничения по высоте выступающих частей горелки при подъеме электрода. При наличии механизмов 5 и 11, обеспечивающих совместное возвратно-поступательное перемещение электрода и присадочной проволоки, повышается производительность 3а счет непрерывного ведения процесса сварки (без раздельного подрегулирования) и улучшается качество сварки за счет исключения нарушения процесса сварки при колебательных движениях электрода по дугу, а также повышается надежность и удобство эксплуатации сварочной горелки. рода, содержащее основание и установленные на нем механизм колебания электрода, кинематически связанный с горелкой, имеющей корпус с закрепленным на нем соплом и электрододержатель, и механизм вертикального перемещения горелки с кронштейном, а также расположенную под углом к оси горелки направляющую для подачи присадочного материала и механизм корректировки ее положения, жестко связанный с механизмом вертикального перемещения горелки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью получения качественных сварных соединений с узкими глубокими разделками путем обеспечения стабильности процесса сварки с колебаниями электрода, корпус горелки закреплен на основании, электрододержатель в горелке установлен с возможностью перемещения в направлении продольной оси горелки и шарнирно соединен с кронштейном механизма вертикального перемещения горелки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сварочное оборудование. Каталог-справочник ИЭС им. E.Î. Патона.

К., "Наукова Думка", 1972, ч. 1, с. 32-38.

2. Бельфор М.Г. и Патон Б.Е. Оборудование для дуговой и электрошлаковой сварки и наплавки. М., 1974, с. 117-118, рис. 100-102.

3. Будник В.П. и др. Сварочная горелка с подвижным электродом.

"Автоматическая сварка", 1974, Ю 4, с. 72.

4. Авторское свидетельство СССР

9 531685, кл. В 23 К 9/16, 17.09 ° 7ф °

5. Патент США 9 2759083, кл. 219-130, 14.08.54.