Устройство для формирования обратной стороны шва

(72) Авторы иэобретеня И. Клопков, В, А. Храмушини Е. А. Д се союзный энергетиче рованию организацииОргзнергострой институт по п го строитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРО ОБРАТНОЙ СТОРОНЫ ШВА анавкой, Применение ает хорошую защиту шва при сварке активщих, алюминиевых и тиестных прокладокрке со сквозным стоящихканал Изобретение относится к технологии электро. дуговой сварки, точнее к устройствам для фор. мирования обратной стороны шва преимущественно для плаэменно.дуговой сварки со сквоз. ным проплавлением.Известно применение подкладок для форми. ровання обратной стороны шва, состоящих из основания, имеющего канавку для формирования обратной стороны шва 111 и 2.Однако такие подкладки не обеспечивают получение качественных соединений активных ме. таллов из-за наличия Прослойки воздуха между подкладкой и сварочной ванной.и, кроме того, их невозможно использовать при плазменно.дуговой сварке со сквозным проплавлением металла, ввиду воздействия факела, отраженного. от формирующей канавки на сварочную ванну, вследствие чего в корне.шва образуются поры, подреэы, наплывы и другие дефекты формиро,26стно применение подкладок для форми-ания и защиты обратной стороны шва, соиз основания с расположенным в немдля подачи защитного газа и сообща. ющимся с формирующей ктаких подкладок обеспечиви формирование корняных металлов 1(нержавеютановых. сштавов), 33 и 4Однако использование ипри плазменно-дуговой свапроплавлением невозможно Известно устройство дпя формирования обратной стороны сварного шва, содержащее осно. ванне с формирующей канавкой и напрввляющи- мн каналами дпя подачи защитного газа, выполненными иод утлом к продольной оси канавки и расположенными по обе стороны от нее с ша. гом, равным 2-2,5 ширины канала и смещен. ными относительно друг друга на величину, равную половине упомянутого шва, Такая коь струкция устройства позволяет производить плаз. менно.дуговую сварку со сквозным проплавле. вием металла с удовлетворительным качеством шва, так как одновременно обеспечивается зааи. та корни шва и исключается воздействие факе. ла плазменной дуги на сварочную ванну Щ.30 3Недостатком известного устройства являетсяотйосительно большой расход (10 - 40 л/мин)- "- защитйого газа, подаваемого в направляющиеканалы, в связи с необходимостью постояннойподачи газа по каналам в формирующую канав.ку для отклонения факела плазменной дугикак при сварке сталей, не требующих специаль.ной защиты корня шва (малоуглеродистые, низуоуглеродистые стали), так и при сварке леги-,рованных сталей с использованием флюсов для 10защиты корня шва,Тем самым увеличиваетсястоимость сварочных работ. Недостаток устрой"ства заключается в неудовлетворительйом формировании шва при плазменно.дуговой сварке- со "сквбзным проплавлением металла при исполь-. 15эовании порошкообразного присадочного мате.риала, помещаемого в зазор между свариваемымиэлементами, так как из-за воздействия защитного газа, отклоняющего факел плазменной дуги,происходит неравномерное перемещение или вы.дувание порошкообразного присадочного мате" " " " риала, что приводит к прожогам, непроварам,наплывам и другим дефектам формирования,Цель изобретения -повышение качестваформирОвания сварного шва при сварке со 25сквозным проплавлением металла и с использо.ванием порошкообразного присадочного матери ала, помещаемого в зазор между свариваемымиэлементами, и уменьшение расхода защитного-газа, подаваемого в направляющие каналы.Поставленная цель достигается тем, что поцентру формирующей канавки выполнена сквоэ"- йая регулируемая пб ширине прорезь и-направ.ляющиеканалы вйведейы в эту йрорезь подуглом 15-30 к плоскости, перпендикулярнойпродольной оси канавки.Кроме того, с целью уменьшения вероятнос.ти воздействия отраженного факела на сварочную ванну, утоп наклона направляющихкана-.лов к йродольйой оси канавки вьшолйей рав.ным 60 - 75.На фиг, 1 схематически изображено предлага.емое устройство для формирования обратнойстороны шва, общий вид; на фиг, 2 - разрезАА ф 1 45Устройство для формирования обратной сторо.- ньяи"шва содержит основйще с формирующейканавкой, причем в основании по центральнойпродольной оси формирующей канавки 1 повсей ее длине выполнена сквозная прорезь 2,ширина О которой равна 0,1.0,3 8, где Я - толщина свариваемых элементов 3,,Пля изменения ширины б прорези основа ние выполнено разрезным, состоящим из двухчастей 4 и 5,смоййЫВаййьтх"ма напрзпляющих 55" 6 С возможйостью" перемещения относительнодруг друга с помощью регулировочных винтов 7.,При сварке сталей и сплавов, требующихспециальной защиты корня шва, в обеих частях 44 и 5 основания выполнены каналы 8 для по.дачи защитного газа. Каналы с целью предупреждения выдувания или неравномерного переме.щения порошкообраэного присадочного материала 9, помещенного в зазор между свариваемь.ми элементами 3; выведены непосредственнов прорезь 2 и расположены под углом Р, рав.ным 15 - 30 к горизонтальной плоскости по.направлению выхода факела с шагом, величина которого в 2 - 2,5 раза больше ширины направляющего канала 8. При этом каждый на-,правляющий канал с одной стороны прорези 2выполнен на расстоянии, равном половине указанного шага от соответствующего направляющего,канала, расположенного по другую сторону прорези. Для уменьшения вероятности воздействия факела плазменной дуги, отраженного от защитного газа, подаваемого в прорезь 2, каналы 8 одновременно могут быть расположены под углом а,равным 60 - 75 к продольной оси по ходу направления сварки, Для увеличения срока службы устройства основание дополнительно снабжено каналами 10 для охлаждения, расположенными по обе стороны прорези. Сварку плазменнойдути элементов 3 производят с помощью плаз.мотрона 11,Устройство для формирования обратной стороны шва работает следующим образом.Перед началом плаэменно.дуговой сварки эле.ментов 3 устанавливают при помощи регулировочных винтов 7 рекомендуемую ширину б про.рези 2 за счет перемещения относительно другдрута частей 4 и 5 основания, смонтированныхна направляющих 6.После установки на подкладке свариваемыхэлементов 3 в зазор между ними и в формирующую канавку 1 помещают порошкообразныйприсадочный материал 9, размер которого выбирают несколько больше ширины прорези. Сварку элементов 3 производят при помощи плазмо.тройа 11; перемещающегося вдоль нродольноиоси стыка,Одновременно с началомэтроцесса сварки вканаль 1 10 для охлаждения подают охлаждаемуюжидкость, например воду, и в соответствии сметаллом свариваемых элементов - защитныйгаз в направляющие каналы 8. Наличие в устройстве прорези 2 обеспечивает свободное истечение плазменной дугиза пределы форми.рующей канавки 1, Подача защитного газа всквозную прорезь по каналам 8, расположеннымпод углом 15-30 к горизонтальной плоскостив направлении выхода факела с шагом, обеспечивающим плотную газовую завесу и препят.ствующим взаимодействию потоков газов меж.ду собойсоздает надежную защиту корня шваи свободный выход факела плазменной дуги.Для умейьшения вероятности воздействияотраженного факела на сварочную ванну направ5лающие каналы 8 одновременно расположены под утлом 60.75 к продольной оси прорези по ходуианравле. ния сварки. 6В таблице приведены оценки качества свар. ных швов в зависимости от соотношения ширины прорези к тоацине свариваемого металла элементов,778979 ачество формирования шва Толщина свариваемых Ширина прорези элементов 0,4 УдовлетворительноеХорошее8 1,2 влетворительное 5 - 8 6 довлетворитель Хорошее 1,80,8 влетворительное Удовлетворительное шее Удовлетворительно тени Нлазменно-дуговую сварку производят в ниж. шва исключается расход газа для бтклонениянем положении на стыковыхсоединениях, соб. Зв факела плазменной дуги. Как следствие, сиижа. раиных с зазором от 0,3 до 3 мм на рекомен- ется стоимость сварочных работ и повьппаетсядуемых оптимальных режимах для каждой ава- эффективность сварочного процесса.риваемой толщины металла,Анализ экспериментально полученных данных Предполагаемый зкономический эффект отпоказывает, что оптимальная ширина прореЪи "внедрения уСтройства составляет О,З - 1,0 руб,35лежит в пределах от 0,1 до 0,3 толщины сва- . при сварке одного погонного метра шва, в зариваемых элементов,. висимости от марки свариваемого металла иПри этом во время сварки в прорезь не вы "его толщины,текает жидкий металл н одновременно величина .прорези позволяет свободно выходить факелуплазменной дуги из формирующей канавки. ф о р м у л а и з о б р е яНаличие в предлагаемом устройстве сквознойпрорези и подачи за 1 цитного газа в нее по на-1. Устройство для формирования обратнойправляющим каналам, расположенным под углом-стброны шва, преимущественно при плазменнок горизонтальной плоскости в направлении вы. дуговой сварке со сквозным проплавлением,хода факела плазменной дуги и одновременно содержащее основание с формирующей канавпод углом к продольной оси прорези по ходу кой и направляющими каналами для подачисварки, способствует свободному выходу факе- защитного газа, вьаолненными под углом кла эа пределы формирующей канавки, что по- продольной оси канавки и расположенными повышает качество сварного соединения при плаэ. обе стороны от нее с шагом, равным 2 - 2,5менно дуговой сварке со сквозным проплавле- . ширины канала и смещенными относительнонием металла и порошкообразным присадочным друг друга на величину, равную половинеупо.материалом за счет исключения воздействия на .мянутого шага, о т л и ч а ю щ е е с я тем,поуошкообразиый присадочный материал отра что, с целью повышения качества формированияженн 9 го факела, а также газа, подаваемого для сварного шва при сварке со сквозным проплавЯ.защиты корня шва, Кроме тогопри плазменно- пением и с использованием порошкообраэногодуговой сварке малоуглеродистых и низколепь присадочного материала, помещаемого в зазоррованных сталей, а также активных металлов между свариваемыми элементами, и уменьшенияс использованием флюсов для защиты корня расхода защитного газа, подаваемого в направ778979 ИПИ Заказ 790614 ираж 1160 Подпи оектная,4 7ляющие кпавки выполищие каналы, по центру фо мй юормирующей карине пвйполнена сквозная ег, р улируемая по пю.прорезь и направляющие канал ны в этканалы выведеэту прорезь под углом 15-30 ти, пе пе- к плоскоср ндикулярной продольной оси канавки.5 л и ч а ю щ е 2. Устройство по п. 1 о т леся тем что с целью уменьшения вероятности воздействия отраженного факакела на сварочщих каналов 10 ную ванну, угол наклона направляюк продольной осн канавки выполне60 - 75олнен равным лиал ПБП "Патент" . Ут, г. жгород 8Источники информации,принятые во вни1. Авто сквнимание при экспертизерское свидетельство СССР Н 219719кл. В 23 К 9/16, 1966.2, Авторское свидетельство СССР Я 452464кл. В 23 К 37/06, 197.7.)3. Сп авочниравочник по сварке, под ре . С., т 2, М 1961, с. 547, рис, 183,4, Авторское свидетельство СССР л". 263781кл, В 23 К 9/16) 1967,)5, Авто скорское свидетельство СССР К 584465кл. В 23 К 7/06, 1976,