Устройство для сварки в щелевую разделку

(51) 4 В 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РЕТЕ ОПИСАНИЕ И л ст/16, 1980. КИ В ЩЕЛЕВУ аст тся к о сталей Г.И.Тув, .Островбыть и может асл Л.А.Д 21.79 атент 23 К 9 ачеоходя вышение олока, п оступает кл.(57) Изобретение отно сварки в защитных газ сплавов больших толщи использовано во многи 1 пшленности. Цель - п ства. Электродная про по гибкому каналу.2,1430207 гибающий механизм, состоящий из изгибающего 3 и прижимных роликов.Здесь проволока нагартавывается, пластически деформируется и с помощьюпривода, вращающего изгибающий ролик3, подается через направляющие 15 и16 на панель 9, где образует петлю,огибая петлеобразующий ролик 11. Понаправляющей 18 электродная проволокаподается в сварочную головку 19 ипроходит через мундштук 20, на выходеиз которого она имеет заданную кривизну. В процессе сварки панель 9 совершает колебания с заданной амплитудой, частотой и по заданной программе. При этом прижимные ролики выполнены подпрукиненными с возможносИзобретение относится к сварке взащитных газах сталей и сплавов больших толщин и может быть использованово многих отраслях промыцшенности.5Целью изобретения является повышение качества сварки и расширение номенклатуры применяемой электроднойпроволоки,На фиг.1 представлено устройство,общий вид; на фиг,2 - разрез А-А нафиг.1; на фиг,3 - разрез Б-Б нафиг.1; на фиг.4 - зависимость максимально возможного расстояния междуосями соседних поддерживающих роликов 15от б ио.Устройство состоит из корпуса 1,на котором закреплены гибкий канал 2для подачи провопоки из кассеты (непоказана), изгибающий ролик 3 с приводом 4, прижимные 5 и упорные 6 ролики. Прижимные ролики 5 снабжены та" рельчатыми пружинами 7 и винтами 8.В корпусе 1 смонтирована качающаясяпанель 9 с механизмом 10 колебания, 25на которой установлен петлеобразующийролик 11 и поддерживающие ролики 12.Один из поддерживающих роликов является центральным роликом 13. На поверхностях роликов 12 и 13 выполнены 30канавки О, причем на поверхности ролика 13 таких канавок две: одна заходная, другая выходная. Кроме подтью радиального перемещения и с раздельной регулировкой усилия поджатия,диаметр петлеобразующего ролика 11равен 1,8-2,5 диаметра изгибающегоролика 3, а расстояние между осямисоседних поддерживающих роликов 12.13 составляет не более отношениябц/3, где бб - временное сопротивление материала используемой электродной проволоки статическому растяжению, кг/мм 2; о - относительное удлинение.материала используемой электродной проволоки после разрыва, l.Канавки на поверхности поддерживающих роликов 12 выполнены с равномерным смещением, равным в сумме 1-3 диаметрам электродной проволоки. 4 ил. держивающих роликов 12 и 13 имеются два поддерживающих штыря 14 с канавками и четыре направляющие 15-18 для проволоки, К корпусу 1 крепится сварочная горелка 19 с мундштуком 20.Устройство работает следующим образом.Электродная проволока, проходя по гибкому каналу 2, поступает в изгибающий механизм, состоящий из изгибающего 3 и прижимных 5 роликовЗдесь проволока нагартовывается и пластически деформируется и с помощью привода 4, вращающего изгибающий ролик 3, подается (проталкивается) через направляющие 15 и 16 на панель 9, где образует петлю, огибая петлеобразующий ролик 11. Заданный диаметр петли обеспечивается с помощью поддержива. - ющих роликов 12 и 13, поддерживающих штырей 14 и направляющих 16 и 17По направляющей 18 электродная проволока подается в сварочную горелку 19 и проходит через мундштук 20, на выходе из которого она имеет заданную кривизну. Направление изогнутой проволоки, проходящей через горелку 19 и мундштук 20, совпадает с плоскостью панели 9.В процессе сварки панель 9 с по-, мощью меанизма 10 совершает колебания с заданной амплитудой, частотой)ляет испольэовать электродную проволоку различных диаметров беэ переналадки устройстваРаздельная регулировка усилия поджатия каждого ролика 5 позволяет изменять в широки пределах степень нагартавкп, чта необходима при использовании электродных проволок с раэличпымп прачнастными свойствами, усилие поджатия каждого ролика 5 подбирается экспериментально в зависимости от марки прово- локи и ее диаметра, Наличие тарельчатых пружин 7 позволяет избежать заклинивания проволоки при больших усилиях поджатия ралпкав 5 и образования ею петель между роликами,Для усиления изгибающего ролика 3 и его оси в случае воздействия на них больших нагрузок со стороны прижимных роликов 5 служат упорные ролики 6.Радиус кривизны проволоки после выхода из мундштука 20 варьируется в зависимости от предела текучести и диаметра проволоки, степени нагартовки, диаметра изгибающего ролика 5, диаметра петлеобразующего ролика 11 и составляет 1,8-2,5 диаметра изгибающего ролика 5. При диаметре изгибающего ролика 5 30-50 мм и нормальном вылете проволоки из мундштука 20 такой радиус кривизны проволоки обеспечивает возможность управления ее положениемпо всей ширине (от кромки до кромки).Для обеспечения этого условия необходимо, чтобы диаметр петлеобразующего ролика 11 бып равен 1,8-2,5 диаметра изгибающего ролика 3. При соотношении диаметров роликов 11 и 3 меньше 1,8 проволока дополнительно деформируется на петпеобразующем ролике 11 и на вылете из мундштука 20 радиус ее изгиба получается меньше заданного, что требует уменьшения вылета и тем самым приводит к падгоранию мундштука 20, При соотношении диаметров петлеобразующего ролика 11 и изгибающего ролика 3 больше 2,5 проволока дополнительно выпрямляется и на вылете из мундштука 20 радиус ее изгиба получается больше заданного, что при нормальном вылете не позволяет концу проволоки достигать стенок разделки и ведет к образованию при сварке межслайных неправаров.При проталкивании проволоки через направляющие 15- 18, сварочную горелку 19 и мундштук 20 возникают значи 3 143021 и по заданной программе и благодаря этому такие же колебания совершает изогнутый конец электродной проволоки в разделке.Таким образом обеспечивается вазможнасть управлять с высокой точностью положением электрода в щелевой разделке, углом встречи электродной проволоки со стенками разделки, вре менем нахождения активного пятна дуги на стенках разделки при использовании электродных проволок из материалов (сталей и сплавов), имеющих различные механические свойства. 15Совмещение механизма подачи проволоки с изгибающим механизмом, т.е. совмещение привода 4 с роликом 3, позволяет исключить заедание проволоки и образование ею петель между гри жимными роликами 5 при прохождении проволоки черезизгибающий механизм, что имеет место при проталкивании проволоки через него, т,е. раздель-. ном выполнении указанных механизмов25В изгибающем механизме проволока подвергается пластической деформации с заданной степенью и с помощью прижимных роликов 5, усилие прджатия которых регулируется винтами 8, с заданной степенью нагартовывается.Степень пластической деформации проволоки зависит от диаметра изгибающего ролика 3 и соотношения этого диаметра с диаметром петлеобразующего ролика 11, а также от степени ее нагартовки. Пластическая деформация должна быть такой, чтобы на выходе из мундштука 20 проволока имела заданный радиус кривизны, который обеспечивал бы при нормальной величине вылета возможность перемещать конец электродной проволоки по всей ширине разделки. От степени нагартовки также зависит сопротивление электродной45 проволоки деформации скручивания при прохождении горелки 19 и мундштука 20 в процессе кол.,бания панели 9При недостаточной нагартовке происходит деформация скручивания проволоки, т.е, ее перемещение в разделке становится неуправляемым и независимым от положения панели 9.Создание необходимой степени нагартовки обеспечивается выполнением прижимных роликов 5 с возможностью радиального перемещения и с раздельной регулировкой усилия поджатия. Радиальное перемещение роликов 5 позво-.14302 тельные усилия, вследствие чего проволока может деформироваться и образовать петли между двумя соседними поддерживающими роликами 12. Хакси 5 мально возможное расстояние между осями соседних поддерживающих роли-. ков 12, при котором проволока не образует петель, зависит от прочностных и пластических свойств материала используемой электродной проволоки, Это расстояние может быть тем больше, чем больше значение временного сопротивления материала используемой электродной проволоки статическому растяжению з ) и тем меньше, чем больше значение относительного удлинения материала используемой проволоки после разрыва О) . Экспериментально установлено, что расстояние между осями соседних поддерживающих роликов 12 должно составлять не более еотношения в . Зависимость максимальноЪвозможного расстояния между осями соседних поддерживающих роликов 12 от 6 и 8 представлена на фиг.4.На поверхности роликов 12 и 13 выполнены канавки а, которые обеспечивают расположение проволочной петли, 30 образованной роликом 11, в плоскости панели 9. Ширина канавок а равна диаметру проволоки, а сами они выполнены с равномерным смещением, равным в сумме 1-3 диаметрам проволоки, т.е, З 5 расстояние 1 между входной и выходной канавками на поверхности центрального поддерживающего ролика 13 равно 1-3 диаметрам проволоки. Равномерное смещение канавок а обеспечивает от сутствие резких перегибов проволоки между соседними роликами 12. При этом поверхность петлеобразующего ролика 11 выполнена гладкой, а сам он закреплен с возможностью быстрого съема 45 и установки, что необходимо при заправке проволоки в петлеобразующий механизм. При суммарном смещении канавок а, равном менее одного диаметра проволоки, происходит заклинивание проволоки на центральном поддерживающем ролике 13. При суммарном смещении, равном более 3 диаметров проволоки, повыша ется усилие, необходимое для протал кивания проволоки через петлеобразую" щий механизм. о 6Расположение оси колебаний панели 9 в плоскости, проходящей через середину выходной канавки центрального поддерживающего ролика 13, обусловлено необходимостью обеспечивать совпадение амплитуды колебаний панели 9 с амплитудой колебаний изогнутого конца проволоки в разделке. В противном случае появляется несовпадение (асимметрия) амплитуды колебаний конца проволоки в разделке с амплитудой колебаний панели 9, что затрудняет управление положением электрода в пространстве и ведет к образованию дефектов в сварном соединении. фЗависимости максимально возможного расстояния между осями соседних поддерживающих роликов 12 (Я) от соотношения - смещения выходной и заход-ной канавок а на поверхности центрального поддерживающего ролика 13 от диаметра проволоки, а также диаметра петлеобразующего ролика 11 от диаметра изгибающего ролика 3 получены экспериментальным путем при отработке конструкции устройства на макете и сварке образцов с использованием проволок различного диаметра из сталей и сплавов, имеющих различные прочностные и пластические свойства,Использование изобретения позволяет повысить качество сварных соединений за счет устранения межслойных непроваров и околошовных трещин при сварке с использованием электродных проволок, имеющих различные прочностные и пластические характеристики,Формула изо бр етения Устройство для сварки в щелевую разделку плавящейся электродной проволокой, содержащее Механизм подачи и изгиба проволоки, выполненный в виде изгиоающего и прижимных роликов панель с механизмом колебания, на которой расположены гетлеобразующий и поддерживающие ролики с канавками для электрдной проволоки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки и расширения номенклатуры применяемой электродной проволоки, прижимные ролики выполнены подпружиненными с возможностью радиального перемещения и раздельной регулировки усилия поджатия, диаметр петлеобразующего ролика равен 1,8-2,5диаметра изгибающего ролика, расстояние между осями соседних поддерживающих роликов составляет не более отношения б /Р, где (7 - временное сопротивление материала используемой электродной проволоки статическому растяжению, кг/см, 8 - относительное удлинение материала используемой электродной проволоки после разрыва, 7., канавки на поверхности поддерживающих роликов выполнены с равномерным 5смещением относительно оси ролика, равным в сумме от 1 до 3 диаметров электродной проволоки.ВНИИ и 13035, Тираж Государ елам из сква, Ж твенного бретений 35 Раущ Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4/5