Ползун для формирования металла шва при электрошлаковой сварке

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл, ,В 23 К 2 исоединением заявкисудврственный комитетоввтв Министров СССРоо делам иэаоретеннйн открытий 3) Приоритет -(53) УДК 621,791. .79 3.0 37 (088,8 5) Дата опубликования о 72) Автор изобретен П. Н. Рух аявитель 4) ПОЛЗУН ДЛ МИРОВАНИЯ МЕ ШВА Вторым олзунов я формирую же может т издели Изобретение относится к области электро- шлаковой сварки и может быть использовано в различных отраслях промышленности, преимущественно в энергомашиностроении.Известен ползун, состоящий из трех элементов - средней планки и двух боковых, связанных с первой шарнираМи-петлями 1. Такие ползуны, обеспечивая надежную сварку при разностенности до 3 мм, не обеспечивают надежной сварки деталей, имеющих депланацию свариваемых кромок, так как боковые планки ползуна, хотя и имеют возможность независимо одна от другой поворачиваться на своих шарнирах, на оси их вращения постоянно находятся одна параллельно другой и могут оставаться прижатыми плотно только к таким деталям, кромки которых расположены параллельно друг к другу. При наличии на свариваемых кромках местных прогибов, ползуны с шарнирным креплением не могут обеспечить надежного уплотнения сварочной ванны, в результате чего происходит вытекание наружу жидкого металла и шлака. недостатком тройных шарнирных ляется отсутствие уширения книзу щпх поверхностей ползуна, что так ужить причиной отжатия ползуна и вытекания сварочной ванны. 2При сварке кольцевых швов тройные шарнирные ползуны не применимы вообще из-за того, что формирующие элементы ползуна должны иметь кривизну, н шарнирное крепление в этом случае не работает.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является ползун для формирования металла шва при электрошлаковой сварке, выполненный из трех медных водоохлаждаемых планок, одной средней и двух боковых, и прижима, подпружинивающего боковые планки к свариваемому изделию (2.Однако такой ползун не может быть использован при сварке кольцевых швов. Кроме того, он при своем перемещении по изделию испытыд вают большое сопротивление трению, что иногда приводит к задержке ползуна и вытеканию сваоочной ванны.Целью изобретения является повышение стабильности процесса и улучшение качества сварки за счет обеспечения главного перемещения 20 ползуна и надежного его прижатия к изделию.Для этого предлагаемый ползун снабженсмонтированной на передней по ходу сварки части средней планки ползуна скобой с двумя проемами, выполненными на ее свободных концах, двумя опорами, прикрепленными к зад неи по ходу сварки части средней планки ползуна, колесами на осях, установленных в промах скобы, и подвесками, поикрепленными содной стороны к свободным концам скобы, ас другой стороны к боковым планкам, приэтом прижим прикреплен к скобе под углом,составляющим половину угла между боковымикромками средней планки ползуна и формирующей поверхностью ползуна, а формирующиеплоскости боковых и средней планки ползунавыполнены с уклоном в пределах 1:65 - 1;150длины формирующих плоскостей, расширяющи Омися к задней по ходу сварки части ползуна.На фиг. 1 показан предлагаемый ползун,вид спереди; на фиг. 2 - сечение А - А нафиг. 1; на фиг. 3 - ползун, вид сбоку.Ползун состоит из трех водоохлаждаемыхпланок, средней планки 1 и двух боковых планок 2. Средняя планка 1 ползуна по своимразмерам аналогична средней планке применяемых в настоящее время тройных ползунов.Ширина этой планки немного больше суммарной ширины зазора между свариваемымидеталями и величины развара кромок. Но еекрепление на сварочном автомате существенноотличается от крепления средних планок существующих:ползунов. Планка 1 закрепленача скобе 3, в верхней части которой имеютсядве опоры 4, расположенные по бокам свариваемого зазора и снабженные колесами 5, например, из шарикоподшнпников. В задней походу сварки части ползуна также имеются опоры 6, которые могут быть аналогичны опорам 4с колесами 5 или для простоты изготовлениямогут представлять собой обычные опоры-костыли.Высота верхних и нижних опор выбрана такой, чтобы средняя планка ползуна после егоприжатия (при рабочем положении) находилась на некотором расстоянии от свариваемыхдеталей и располагалась к ним под небольшимуклоном. Как было установлено на опытныхобразцах, оптимальными расстояниями являются следующие.Расстояние от формирующей плоскости средней части ползуна до свариваемых деталей40вверху по ходу сварки устанавливается около 2 - 3 мм, а внизу около 4 - 5 мм.Боковые планки 2 предназначены для надежного уплотнения боковых зазоров между средней планкой ползуна и свариваемыми деталями, 45Крепление боковых планок, в отличие открепления боковых планок на сугцествующихтройных ползунах, осуществляется с большойстепенью свободы и выполняется не на шарнирах, а на подвесках 7,Для подвешивания ползуна на автомате вскобе имеется паз 8. Прижим скобы 3 к свариваемым деталям с установленной на нейсредней планкой ползуна осуществляется прижимным ус 1 ройством (на чертеже не показано 1, имеющимся на любом автомате для электрошлаковой сварки (ЭШС). Место прижима должно быть немного выше расположения жидкого металла в сварочной ванне, примерно на1/3 длины от верха средней планки ползуна.Ввиду того, что средняя часть ползуна впроцессе сварки не трется о свариваемые детали и основными опорами ползуна являются шарикоподшит 1 ники 5 и опоры 6, то на перемещение такого формирующего устройства затрачивается небольшое усилие, само перемещение очень плавное, и имеет место полная гарантия отсутствия отжима ползуна от изделия даже при его излишне большом прижатии.Расположение формирующей плоскости средней части ползуна на некотором расстоянии от свариваемых деталей обеспечивает получение необходимого небольшого усиления шва, а наклонное положение этой плоскости с раскрытием книзу обеспечивает свободный выход сформировавшегося металла шва из-под ползуна. Наличие же такого малого уклона средней планки ползуна, как 1 - . 2 мм на длине 130 - 150 мм, не может привести к вытеканию сварочной ванны, так как при плавном перемещении ползуна в районе сварочной ванны образуются зазоры не более сотых долей миллиметра, которые сразу же закрываются кристаллизующимися металлом и шлаком ввиду непосредственной близости холодного ползуна.Боковые планки 2 подпружинены прижимами 9,Усилие прижима планок 2 направлено к плоскости скобы под углом, который составляет половину угла между боковыми кромками средней планки ползуна и его рабочей поверхностью, это усилие обеспечивает одновременно прижим боковых планок к свариваемым кромкам и к средней планке ползуна.Такая конструкция ползуна, в которой каждая боковая планка может принимать любое положение независимо от второй боковой планки, позволяет осуществлять плотное закрытие боковых зазоров в процессе сварки как прямолинейных, так и кольцевых швов и не только при наличии разностенности, но и при депланации свариваемых кромок.Закрепление боковых планок на подвесках и наличие усилия их прижатия, направленного под углом к направлению их перемещения, исключает возможность отжатия от изделия этих элементов ползуна,На фиг.1 - 3, показан ползун для сварки прямолинейных швов. Конструкция ползуна для сварки кольцевых швов в принципе остается такой же, только формирующие плоскости средней планки 1 и боковых планок 2 должны иметь кривизну, соответствующую радиусу кривизны свариваемых деталей, и расстояние между опорами 4 должно быть таким, чтобы между ними могли проходить боковые надставки, устанавливаемые в районе замка кольцевого шва.Положительный эффект от применения предлагаемой конструкции ползуна заключается в получении надежной гарантии выполнения процесса ЭШС без вытекания сварочной ванны, что обеспечивает получение сварных швов более высокого качества, чем сварные швы, формируемые известными ползунами.Существенное повышение качества швов можно получить при ЭШС кольцевых швов, где применить используемые в настоящее время на производстве шарнирные ползуны не представляется возможным, а выполнение сварки обычСовета Министров СССРи открытийская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4 ударственно по деламМосква, Ж ПП Патен комитета бретений 35, Рауш г. Уж го нь 1 ми ползунами значительно усложняет опе-, рацию и не всегда обеспечивает получение сварных швов требуемого качества.Положительным фактором является и то, что применение предлагаемого ползуна позволит при электрошлаковой сварке использовать жидкотекучий флюс, который обеспечивает получение более надежного провара свариваемых кромок. Формула изобретенияПолзун для формирования металла шва при электрошлаковой сварке, выполненный из трех медных водоохлаждаемых планок, одной средней и двух боковых, и прижима, подпружинивающего боковые планки к свариваемому изделию, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса и улучшения качества сварки за счет обеспечения плавного перемещения ползуна и надежного его прижатия к изделию, ползун снабжен смонтированной на передней по ходу сварки части средней планки ползуна скобой с двумя проемами,выполненными на ее свободных концах, двумяопорами, прикрепленными к задней по ходусварки части средней планки ползуна, колесами на осях, установленных в проемах скобы, и5 подвесками, прикрепленны, и сОдной сторонык свободным концам скобы, а с другой сторонык боковым планкам, при этом прижим прикреплен к скобе под углом, составляющим половину угла между боковыми кромками среднейпланки ползуна и формирующей поверхностьюползуна, а формирующие плоскости боковыхи средней планки ползуна выполнены с уклономв пределах 1:65 - ;1:150 длины формирующихплоскостей, расширяющимися к задней по ходу сварки части ползуна,15Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Электрошлаковая сварка, под ред.Б, Е. Патона, М - К, Машгиз, 1959, стр. 185.2. Авторское свидетельство СССР201565,2 ц кл. В 23 К 25/00, 1962. Составитель Н. Рощупкинехред О. Луговая Корректор Д. Мелннмчен ираж 1263 Подписное