Устройство для дуговой сварки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 0%(И)Зса В 2 К 31/001 В 23 К 28/О ДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ(21) 336802/25-27 временным пластическим деформирова- (22) 21. 12.81 . йием зоны сварки, каретка снабжена (46) 23.10.83. бюл. У 39прижимным деформирующим элементом, (72) В.И.Ануфриев, С,А.Куркин, :.привод перемещения сварочной головки Е.И.Лапин, В.Н,Крюковскийи каретки - дополнительной силовой и Л.Е,Иаатаков щестерней, установленной на коломне (53) 621 791 75(088,8) с возможностью вращения, и опорныье (56) 1. Авторское свидетельство СССР роликами, закрепленными на портале с 1 729945, кл. В 23 К 28/00, 1968, возможностью контактирования с нерабочими торцовыми поверхностями сило"2. Авторское свидетельство СССР вой аестерни, а колонна жестко свя- М 556919 кл. В 23 К 37/02, 1975 зана с подкладным приспособлением, (прототип). при этом на одной из нерабочих торцо"вых поверхностей силовой аестерни аа" (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОИ . креплен суппорт установочных переме" СВАРКИ, содержащее основание с под" щений сварочной головки и каретки. кладным приспособлением и портал, на2. Устройство по п.1, о т л и. ч а котором смонтирована колонна с суппор- .ю щ е е с я тем, что, с целью исклю" том установочных перемещений свароч-чения изгибаюцего момента от статиной головки и каретки с приводом их ческого усилия дефорюрования, оно перемещения, о т л и ч а ю щ.е е с я . : снабжено дополнительной кареткой с тем, что, с целью повыаения качества прижимным деформирующим элементом, ус сварки и расщирения номенклатуры сва" тановленной на суппорте устаыевочных риваемых изделий путем обеспечения перемещений симметрично относительно сварки фланцевых соединений с одно-основной каретки.1049Изобретение бтносится к .сварке, в частности к устройствам для дуговой сварки, и может быть применено при сварке круговых швов в сферических оболочковых конструкциях, выполненных иэ алюминиевых сплавов, в различных отраслях народного хозяйства при производстве изделий с повышенными требованиями к точности изготовления и качеству сварных соединений. 10Известно устройство для дуговой , сварки, содержащее станину с размещенной на ней сварочной головкой и де" Формирующим устройством для деформирования прямолинейных швов 1 Д15Недостатком данного технического решения является невозможность устранения деформации коробления и улучшения механических свойств фланцевых соединений.20Наиболее близким к изобретению является устройство для дуговой свар" ки, содержащее основание с подкладным приспособлением и портал, на котором смонтирована колонна с суппортом ус тановочных; перемещений сварочной го" ловки и каретки с приводом и перемещения 23Недостаток устройства состоит в том, что оно не обеспечивает устранение остаточных сварочных напряжений и деформаций, а также пригодно только .для сварки прямолинейных швов.При этом даже, если снабдить из" вестное устройство деформирующим инструментом, невозможно качественно сва35 рить фланцевые соединения, поскольку устранение деформаций в сварных Фланцевых соединениях требует создания пластической деформации не только в40 продольном направлении шва, но и в поперечном, которая должна быть преобладающей. Создать такую деформацию прокаткой по шву невозможно, так как деформация сдвига развивается воснов 45 ном я продольном направлении и в меньшей степени в поперечном.Целью изобретения является повышение качества сварки и расширение но" менклатуры свариваемых изделий путем 50 обеспечения сварки фланцевых соединений с одновременным пластическим деформированием зоны сварки и исключение изгибающего момента от статичес, кого усилия реформирования, 55Для достижения этой цели в устройстве для дуговой сварки, содержащем основание с подкладным приспособ 220 2пением и портал, на котором смонтирована колонна с суппортом установочных перемещений сварочной головки и каретки с приводом их перемещения, каретка снабжена прижимным деформирующим элементом, привод перемещения сварочной головки и каретки снабжен дополнительной силовой шестерней, установленной на колонне с воэможностью вращения, и опорными роликами, закрепленными на портале с возможностью кбнтактирования с нерабочими торцовыми поверхностями силовой шестерни, а колонна жестко связана с подкладным приспособлением, при этом на одной из нерабочих торцовых поверхностей силовой шестерни закреплен суппорт установочных перемещений сварочной го- " ловки и каретки.Кроме того, устройство снабжено дополнительной кареткой с прижимным деформирующим элементом, установленной на суппорте установочных перемещений симметрично относительно основной каретки.На фиг, 1 представлено устройство для дуговой сварки, общий вид; на фиг.2 - схема сварки и деформирования металла шва и стыкуемых кромок; на фиг.3 - устройство для дуговой сварки с механизмом, компенсирующим изгиб суппорта от статического усилия про" катки.Устройство состоит из подкладного приспособления, которое включает в себя основание 1 и подкладную линейку 2 портала 3 подвижных вертикальных стоек 4, которые крепятся к наружному прижимному кольцу 5, а также привода 6 перемещения, несущих сварочную головку 7 и механизм 8 деформирования металла шва в виде прижимного элемента и каретки 9,1Жесткая связь портала 3 с: подклад-ным приспособлением осуществляется не" подвижной колонной 10, которая своей нижней Фланцевой частью крепится к основанию 1, а верхней частью 11 к горизонтальной балке портала 3 (колонна выполнена в виде полого вала 12) непосредственно через полый вал 12 с помощью запорной гайки 13. На валу 12 в нижней его части укреплено приспо" собление 14 с прижимным внутренним кольцом 15, обеспечивающее поджатие фланца к подкладной линейке 2 за счет маховика 16 при перемещении его в ,нижнее положение.3 10492Вращение сварочной головки 7 и механизма 8 деформирования металла шва осуществляется от электродвигателя 17. через редуктор 18, выходная шестерня 19 которого находится в зацеплении 5 с силовой шестерней 20. На этой шес" терне с нижней нерабочей поверхности укреплены суппорты 2 1 и 22 установочных перемещений механизма деформиро" вания металла шва и сварочной голов ки. Силовая шестерня 20 вращается в упорных подшипниках (не показаны), установленных на валу 12.Для исключения самопроизвольного перемещения шестерни 20 от собствен" 15 ного веса, веса механизмов, а также от перекоса при приложении статической нагрузки силовая шестерня жестко зафиксирована восемью опорными роликами 23,. закрепленными на плите 24, Это достигается тем, что четыре ро" лика 23 базируются на нижнюю нерабоЧую поверхность шестерни 20, а цетыре других заключены между плитой 24 и внутреннимторцом силовой шестерни 20,уМеханизм 8 деформирования металла шва включает в себя также корпус 25, рабочий цилиндр 26, обеспечивающий статическое усилие. В корпусе предусмотрены направляющие отверстия, в ко. торых располагается пуансон 27, не"сущий прокатывающий ролик 28. ПоджаФие ролика достигается выдвижением штока цилиндра 26 в нижнее положение.При сварке и прокатке с повышенными усилиями деформирования к пуансону 27 З 5 крепится каретка 9, в которой смонтированы несколько роликов, расположенных по окружности. Для исключения изгибающего момента от статического усилия прокатки при значительных ихоО величинах на диаметрально противопо ложной стороне устройства установлен механизм 29 аналогичный механизму деформирования металла шва.45Устройство для дуговой сварки позволяет выполнять сварку и деформирование фланцевых соединений диаметром 200 - 2000 мм.Это достигается раздвижением вертикальных стоек 4 портала 3 относительно горизонтальной его балки позубчатой рейке 30, вращением махови" ков 31 и 32, а также выдвижением суппорта 22 и благодаря сменности наруж ного 5 и внутреннего 15 колец,Устройство работает следующим образом. 20 4Перед сваркой устанавливают механизм 8 деформирования металла шва,сварочную головку 7 по линии стыкаввариваемого фланца. Затеи в зависимости от марки алюминиевого сплава итолщины свариваемых листов выбираюттребуемое давление в цилиндре статической нагрузки. Вток цилиндра, а сследовательно, и пуансон с рабоцим роликом 28, либо каретка 9 с нескольки.ми роликами опускаются, обеспечиваятем самым поджим роликов к поверхности свариваемого изделия,При больших усилиях прокатки используется еще дополнительно механизм29, компенсирующий изгиб суппорта 22.При этом пуансон с роликом 33 опускается к свариваемому изделию и поджимается цилиндром 34. После возбуждения дуги и начала сварки производит"ся подача воздуха в цилиндр 26 с выбранным усилием, При сварке ролик 28,либо несколько рабоцих роликов, расположенных на каретке 9, перекатываются по зоне сварного соединения всоответствии со схемой .(фиг.2) . В. томслучае, когда каретка не используетролик 28 осуществляется деформирование металла шва на некотором выбранном расстоянии от сварочной головки.В случае использования каретки 9с роликом 35 (фиг.2) впереди дугипредотвращается отход кромок от подкладной линейки 2 и одновременноосуществляется деформирование основного металла. Ролик 36 деформируетметалл шва. При движении ролики обеспечивают одностороннюю местную пластическую деформац.ю сдвига основного металла иметалла шва. Величина усилия деформирования не должна превышать критической величины деформации,После окончания процесса сваркипроизводят гашение сварочной дуги,остановку механизма привода и снятиестатического усилия,П р и м е р, фланец диаметром400 мм и толщиной 4 мм из сплава1201 сваривают встык автоматическойаргонодуговой сваркой (сварочный ток280 А, скорость сварки 18 м/ц ),Прокатку производят с использованием каретки 9 (фиг.2). Расстояние Амежду осью электрода и роликом, расположенным впереди сварочной горелкии удерживающим стыкуемые кромки 70 мм.Расстояние Б между роликом, деформи"3 109220 Эрующим металл шва сзади сварочной этого, степень деформации металла авагорелки, и осью электрода 180 мм. Тем- состаалвет при статитческом усилиипература в очаге деформации под де" Ри 18000 Н 7 Ф. Усилие на ролик впередиформируоцим роликом около 1 ОООС. Кри- . сварочной горелки 9000 Н.,тическая степень деформации шва для , 5 , Изобретение позволяет получитьсплава 1201 составляет по эксперимен. сварные фланцевые соединения высокоготельным опытным данным 10. Исходя из . качества,1049220 Составитель Л Техред А,баби азаровКорректор Л.Пата акто Ц 8301/12 Тираж 1106 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5