Устройство для сварки круговых швов

(19) (11) 1/02 37/02 15) 5 В ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕГЗЬСТ СВАРКИ КРУГО относится рочб ости путем уп аботе, надежи СЛ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изоБРетениям и отнятияПРИ ПЮТ СССР(71) Специальное конструкторско-телогическое бюро "Искра" Ворошиловгского машиностроительного институт(5 б) Авторское свидетельство СССРР 1258665, кл. В 23 К 31/06, 1985.(57) Изобретение о- ному производств д- ройствам для придиаметра к труби быть использован теплообменных ап ретения - повыше в частности к рки труб малого решетке, и мож при изготовлени ратов, Цель изо е производительения подготовки ки путем обеспечения1586883 надежности контакта токоведущих частей, срока службы путем дополнительного отвода тепла от корпусов и качества сварного шва путем сниженияуровня остаточных напряжений. Уст"ройство содержит подвижный 3 и не"подвижный 1 корпуса, В корпусе 3имеется отверстие для центратора 5,нижний торец которого снабжен сменной насадкой 6, а верхний торец-радиальным рифлением 19, В корпусе 3 имеИзобретение относится к сварочномупроизводству, в частности к устройствам для приварки труб малого диаметра к трубной решетке, и может бытьиспользовано при изготовлении теплообменных аппаратов.Целью изобретения является повышение производительности путем упрощения подготовки к работе, повышениенадежности путем обеспечения надежности контакта токоведущих частей,повьппение срока службы путем дополни 30тельного отвода тепла от корпусов и,повьппение качества сварного шва путем снижения уровня остаточных напряжений,35На фиг.1 изображено предлагаемоеустройство, продольный разрез; нафиг.2 - электрододержатель, общийвид; на фиг.З - схема воздействиянасадки.на круговой шов (стрелками:показано направление усилия длявоздействия насадки на шов),Устройство состоит из диэлектрического неподвижного корпуса 1,в который вмонтирован механизм 2 вращенияэлектрода, содержащий подвижный корпус 3. Корпуса 1 и 3 соединены меж"ду собой рядом шариков 4, которыенаполовину входят в корпусы 1 и 3, образуя совмещенный подшипник. В корпусе 3 имеется центральное отверстиедля прохода центратора 5, нижний торец которого снабжен сменной насадкой 6, представляющей;собой конус изжаропрочного материала например,55керамики, стали), Большее основаниеконической насадки 6 имеет диаметр,.превьппающий внутренний диаметр ввариваемой трубки 7 в трубную решетку 8,ется эксцентричное отверстие с конусом у основания для электрододержателя 9 а электродом 2. Над центратором 5 установлен шток 13, взаимодействующий с центратором 5 при включении электромагнита 21. После сваркицентратор 5 опускают и насадка 6 обжимает шов по радиусу, что устраняетостаточные напряжения. Продольныеканавки на корпусе позволяют охлаждать подвижный корпус 3. 3 ил. В корпусе 3 имеется эксцентричное отверстие для размещения в нем электрододержателя 9. Верхняя часть (донная часть) эксцентричного отверстия в корпусе 3 выполнена конической, а хвостовая часть электрододержателя 9 имеет продольные прорези 10. При установке электрододержателя 9 в отверстие в корпусе 3 коническая его поверхность изгибает прорезную часть электрододержателя 9 к центру, при этом возникают упругие силы, стремящиеся возвратить хвостовую часть электрододержателя 9 в исходное (цилиндрическое) положение, Благодаря этому электрододержатель 9 надежно закрепляется в корпусе 3, что обеспечивает хороший электроконтакт между ними. Это повышает надежность работы устройства и снижает требования к точности изготовления внутренней поверхности отвер- стия в корпусе 3 и наружной поверхности электрододержателя 9, В последнем имеется эксцентричное отверстие для установки в нем неплавящегося электрода 2. Это позволяет путем поворотаэлектрододержателя 9 вокруг своей продольной оси изменять положение (.удаление электрода 2 относительно главной оси устройства, что обеспечивает плавность изменения диаметра вращения электрода 2 в широком диапазоне.Верхний торец центратора 5 снабжен упором 11 с радиальным рифлением. Под упором 11 установлена возвратная пружина 2, свободное положение которой показано на фиг.1, т,е. пружина 12 поднимает центратор 5 над свариваемой трубкой 7, Над центратором 5, соосно ему, установлен шток 13, ниж158688 ний торец которого также снабженупором 14 с радиальным рифлением,Над корпусом 3 установлены обечайка15 привода, полумуфта 16 и возвратнаяпружина 17 штока 13. Полумуфта 16снабжена ведомой шестерней 18, центральное отверстие которой имеет продольное рифление для взаимодействия спродольным рифлением 19, имеющимсяна штоке 13,Ведомая шестерня 18вращается посредством привода 20 вращения, который может быть размещен непосредственно на диэлектрическом корпусе 1 или выполнен вынесенным. Надведомой шестерней 18 установлен электромагнит 21, который закреплен на корпусе 1 и не связан с ведомой шестер-.ней 18. Сварочный ток подводится ккорпусу 3 посредством подпружиненной 20щетки 22. Защитный газ подводится вустройство через отверстие 23 в щетке22,Устройство работает следующим образом. 25 Перед началом использования устройства на нижний торец центратора 5 на"винчивают насадку 6, соответствующуюдиаметру ввариваемой трубки 7, Насадка 6 имеет диаметр (большее основаниеконуса), превышающий внутренний диаметр трубки 7 на 0,2-0,4 мм. Затем разворачивают электрододержатель 9 так, чтобы расстояние от электрода 235 до главной продольной оси устройства соответствовало наружному диаметру ,ввариваемой трубки 7, Устройство устанавливается на трубную решетку 8, и путем нажатия на шток 13 (это можно сделать рукой или включением электро-. магнита 21) досылают центратор 5 в трубку 7 до соприкосновения насадки 6 с отверстием трубки 7, при этом ось устройства и ось трубки 7 совмещаются (в этом положении устройство фик-. сируется штативом или удерживается рукой), после чего прекращают воздействовать на шток 13, Пружины 17 и 12 возвращают в исходное положение (поднимаютшток 13 и центратор 5 соответственно. Затем включают привод 20 вращения, который через шестерню 18, полумуфту 16 и обечайку 15 передают крутящий момент корпусу 3. Через щет. ки 22 подводят сварочный ток, а.через отверстия 23 - защитный газ, который по продольным канавкам на поверхности корпуса 3 поступает в зону 3 6сварки и при этом хорошо смывает поверхность корпуса 3, охлаждая его. После выполнения кругового шва одновременно по всему диаметру трубки 7(для этого электрод 2 вращается сбольшой скоростью, примерно 900200 об/мин) отключают сварочньп ток,но привод вращения не отключают, Затем включают электромагнит 21. При этом под действием продольнЬго магнитногополя шток 13 опускается, Рифления 19 взаимодействуют с аналогичными рифлениями в шестерне 18, чтовызывает вращение штока 13, При опус" канин вращающийся Шток 13 через упор, 14 воздействует на упор 11 центраторЬ 5, Так как соприкасающиеся поверхности упоров 11 и 14 снабженырадиальными рифлениями, то происходит их взаимное сцепление, что вызывает вращение центратора 5. Опускающийся центратор 5 входит внутрьприваренной трубки 7, при этом насадка 6, имея диаметр, больший, чемтрубка 7, оказывает давление на шовв радиальном направлении, вызывая егопластическую деформацию в направлении действия усадочной силы, что приводит к снижению уровня растягивающихнапряжений. При этом, благодарявращению насадки 6, эффективностьвоздействия на шов увеличиваетсяфпроисходит закрытие ("затирание")микродефектов (трещин, пор) и шовуплотняется. После полного остыванияшва отключают привод 20 вращения иэлектромагнит 21, и устройство используют повторно,Предлагаемое устройство позволяетснизить уровень остаточных напряженийза счет воздействия насадки на шовпосле окончания сварки, устранитьмикродефекты за счет вращения насадки в момент ее взаимодействия со швом,хорошо охладить проходящим газом корпуса за счет наличия канавок на поверхности подвижного корпуса, плавноизменять диаметр вращения электродаза счет эксцентрично выполненногоотверстия в подвижном корпусе,обеспечить надежный электроконтакт засчет того, что хвостовая часть электрододержателя имеет прорези, а частьэксцентричного отверстия в корпусе выполнена конической, упростить подготовку устройства к работе за счет того, что центратор не меняет своегоположения относительно главной оси.,Патай орре Редактор И.Горная раж 64 Подписноеям и открытия наб., д. 4/5 38 ЗаВН КНТ СССР изобретРаушс комитета п Москва, Ж" ственно 11303осуд ул. Гагарина,101 1 11роизводственно-издательский комбинат Патент ,.г.ужг Формула и з о б р е т е н и яУстройство для сварки круговых швов, содержащее подвижный корпус и неподвижный корпус с каналом для1 прохода центратора и эксцентричным от- верстием в подвижном корпусе для электрододержателя с электродом, подпружиненФй .,шток, центратор н привод вращения электрода с ведомой 10 шестерней о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем упрощения подготовки к работе, повышения надежности путем обеспечения надежности контакта токо ведущих частей, повышения срока службы путем дополнительного отвода тепла от корпусов и повышения качества опорного шва путем снижения уровняостаточных напряжений, устройствоснабжено электромагнитом, закрепленным на неподвижном корпусе с возможностью взаимодействия с подпружиненным штоком, на одном торце котороговыполнено радиальное рифление, наторце центратора выполнено рифление,ответное радиальному рифлению штока,другой торец центратора снабжен жарапрочной сменной насадкой, на хвосто- .вой части электрододержателя выполнены продольные прорези, эксцентричноеотверстие в подвижном корпусе выполнено коническим и на поверхности подвижного корпуса выполнены винтовые канавки.