Устройство для автоматической двухдуговой сварки неплавящимися электродами

электродами с подачей присадочнойпроволоки, содержащее сварочную головку с корпусом, в котором установлены держатели неплавящихся электродов .с осями, расположенными под углом к оси горелки и в плоскости, проходящей через эту ось, а также механизм подачи присадочной проволоки,механизм перемещений головки в двухвзаимно перпендикулярных направлениях с регулятором перемещений, меха-низм стабилизации длины дуги и схемууправления электроприводами упомянутых механизмов (4).Однако известное устройство непозволяет выполнять многослойнуюсварку сталей и титановых сплавов,не устраняет необходимости в холостом прогоне головки в исходное положение и в многократном возбуждениии гашении дуги, поскольку подачаприсадочной проволоки производитсясо стороны, расположенной под углом70-90 ф к оси горелки. Кроме того,устройство не обеспечивает стабильного провара кромок соединения.Цель изобретения - повышение производительности процесса сварки иКачества сварных швов за счет стаби"лизации провара кромок соединения,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для автоматической двухдуговой сварки неплавящимися электродами с подачей присадочной проволоки, содержащем сварочнуюгорелку с корпусом, в котором установлены держатели неплавящихся электродов с осями, расположенными подуглом к оси горелки и в плоскости,проходящей через,эту ось, а такжемеханизм подачи присадочной проволоки, механизм перемещений горелки вдвух взаимно перпендикулярныхйаправлениях, механизм стабилизациидлины дуги и схему управления электроприводом упомянутых механизмов, в,корпусе сварочной головки по ее осивыполнен канал для направления присадочной проволоки,держатели уста новлены с воэможностью поворота относительно своей оси и снабжены ме.ханизмом поворота с электроприводом,при этом электропривод механизмов по, ворота связан с электроприводоммеханизма стабилизации длины дуги через упомянутую схему управления,в которую введены блоки замера и стабилизации напряжения на дуге а не-плавящиеся электроды выполнены с загиутыми рабочими концами.На. Фиг.1.схематично изображенасварочнаяголовка и расположение еена иэделии 1 на фиг.2 - то же,поперечное сечение (вид с торца шва);ва фиг.З " .автомат, электрическаясхемау на фиг.4 - конструктивноевыйолнение механизма колебаний истабилизаций длины дугипо горизонтаЯм на фиг 5 - кинематическая схема,расположения электродов при их согласном вращении; на Фиг.б - то же,для случая их встречного вращения,устройство содержит вварочнуюгорелку, состоящую из двух изогнутых5 на конце электродов .1, закрепленныхв цангах 2 накидными гайками 3, поджимающими цакги к конусному каналуэлектрододержателей 4,которые черезконические шестерни 5 связаны с0 электроприводом через общую шестернюб (Фиг.5), Электрододержатели 4 ус)тановлены в корпусах водоохлаждаемыхтокоподводящих подшипников 7, закрепленных на общем корпусе 8, име(5 ющем канал для подачи присадочного металла 9 в сварочную ванну, расположенный по оси горелки. Корпусытокоодводящих подшипников 7 изолированы от направляющих 10 и каретки 11 прокладкой 12,внутри кото 20 рой установлена втулка 13, предохраняющая изоляционную прокладку 12 отизноса при вертикальном перемещениигорелки. Направлячнцие 10 имеют в нижней части полости для размещения.га 25 зозащитных устройств 14, закрывающихсверху стык свариваемых деталей 15.Оси электродов 1 расположены подуглом к оси горелки и лежат в плоскости, проходящей через эту ось. ВЗ устройство входит механизм подачиприсадочной проволоки (не показан),а также механизм 16 перемещений горелки с регулятором перемещений.Электрододержатели 4 установлены сЗ 5 воэможностью поворота относительносвоей оси и снабжены механизмом поворота (шестерни 5,7) и электроприводом.Электросхема устройства (Фиг.3) 40 включает два измерительных устройства для замера и стабилизации напряжения на дуге в процессе колебаний:блок слежения по горизонтали, состоящий из сопротивления К- , индуктив 45 ной катушки. Д с поДстроечным сопро-,тивлением , магнитоуправляемьпс контактов МК, К,К,триода,Т, сопротивленияЯ, , койденсатора С и реле Р;РПГ 1; РПР 2 и блок слежения по вертикали, состоящий иэ сопротивления Яь,двух индуктивных катушек Д и Д 1 сподстроечными сопротивлениями У и г 1,магнитоуправляемых Контактов МК,МК,К двух триодов Т и Т, двух конР ф 1денсаторов Си С, сопротивлений55 Я и Й,1 и реле РпВ 1, РпВ 2 и Р 9.К оме того, электросхема содержит со-.противления Я- Я 4 для .регулирова-.ния и вольтметры Ч -Ч для контроляскорости вращения якоря электродви гателей: Я 1 - привода вертикальногопе ремщцения головки, Я " колебанийэлектродов, Я - перемещения каретткии цЯ - подачи присадочной проволоки,а т акже переключатели ПП и включате 1 ИП 1 65 ли В ручного управления) контакты ИПи МП 2 регулятораперемещений по высоте и МП 5, ИП 6 регулятора перемещений по длине шва; группу реле Р 1- Р 8, обеспечивающих автоматическую работу элементов электросхемы авто мата в процессе сварки и постоянный магнит ПИ, расположенный в плоскости электродов 1 жестко связанный сними и взаимодействующий с контактами К 1"кЗ в процессе колебаний.Автомат работает следующим об" разом.Изогнутые на конце электроды 1(эксцентриситет конца электрода вы".бирается несколько большим максималь,но возможного расстояния от оси шва до .кромки) закрепляют в цангах 2 е помощью гаек 3 на одинаковый вылет по шаблону так, чтобы оба изогнутые конца были направлены к присадочиой проволоке и лежали в одной плоскости, проходящей через оси присадочной проволоки и электродов (фиг.1 и 2). При этом расстояние от конца .электрода до арсволоки должно быть не менее 5-7 мм, После настройки электродов автомат устанавливают на безделке по упорам относительно торца стыка и закрепляют, при этом плоскость:, проходящая через оси электродов и присадочиой проволоки совпадают с плоскостью симметрии разделки(фиг.2). Головка находится в крайнем нижцем поЛожении. После закрепления автомата на стыке производят настройку регулятора перемещений. Контакты ИПЬ и МП 6 (фиг.З.) устанавливают по указателю длины шва на расстоянии 7"10 мм.от торцов стыка, контакты МП 1 - по указателю глубины разделки (деление: О, при котором обеспечивается заданная высота уси" ления .шва 1-3 мм над поверхностью свариваемых кромок), а контакт МП 2, служащий ограничением перемещения вглубь разделки, устанавливают по указателю глубины, в соответствий с толщиной свариваемых кромок.Каретйу 11 ставят в одно из крайних по длине шва положений, при котором срабатывают контакты МП 5 или ИП 6, После подготовки автомата и включения защитного газа с помощью осциллятора возбуждают дежурную дугу 1012 А на .электродах 1 и проверяют стабильность горенияобеиХ Дуг по показаниям ам.перметров (не показаны), После воз-. буждения дежурной дуги на электродах 1 производят проверку работы механизма поворотаэлектродов и .блока .слежения по горизонтали.Блок слежения по горизонтали работает следующим способом.Включением В 1 подают сигнаЛ с дуги (напряжение на дуге) через блокировочный контакт Р и сопротивление йе на индуктивную катушку Д.Если напряжение на дуге больше заданного Щс 8"9 В), регулируется сопротивлением й ), то магнитоуправляемый.контакт МК и реле Р включены.При включении ПП 2 . реле РЗ или Р 4включается и двигатель Я 2 поворачивает электроды 1, например по часовой стрелке. Конец электродабудет приближаться к свариваемойкромке до тех пор, пока напряжениена дуге не станет меньше заданного(Од 8-9 В), Как только напряжение на1 О дуге станет меньше заданного, контакт,МК и реле Р выключаются,а реле РПГ 1и РПГ 2,в зависимости от положениямагнита ПМ (включено К 1 или К 2),включится, произойдет реверс вращениядвигателя Я 2 прн определенном заданном расстоянии от конца электрода .1до сварнваемой кромки, После реверсадвигателя Я 2 конец электрода 1 начнетвращаться против часовой стрелки иудаляться от кромки, напряжение на20 дуге возрастает Щ,8-9 В), контактЙК и реле Р включаются, реле РПГ 1 илиРПГ 2 выключаются, Прн подходе электрода к противоположной кромке напряжение на дуге опять упадет (цд 8- 25 9 В), контакт МК и реле Р выключится, реле РПГ 1 или РПГ 2 включится иопять произойдет реверс поворота призаданном расстоянии от конца электрода 1 до второй свариваемой кромк".30 Далее процесс колебания повторяется.После проверки механизма колебаний включают ток, подачу присадочной,проволоки выключателем В и перемещение каретки выключателеМ ВЗ, поскольку и.о, контакт ип 5 или мп 6 вкрайнем положении включен. Начинается перемещение сварочной головки иаварка. При подходе головки к противоположному.торцу, за 7-10 мм до 40 него (подбирается на образцах по равнбмерному оплавлению кромок на торце)срабатывает, например. контакт МП 5.Его н.з. контакт размыкается и отключает реле Р 7, которое своим н.зкон тактом при включенном Вя включаетебмотку реле Р 1. Последнее своимин,оконтактами включает двигатель Я 1ва подъем сварочной головки для выполнения следущего прохода, Времяразомкнутого состояния н.з. контактаИН 5 и МП 6, в течение которого осуществляется подъем, определяется люфтами и инерцией механйзма. первмещениякаретки и зависит от скорости перемещения каретки.:.Поэтому сопротивлением 55 0 устанавливают скорость подъемав зависимостй .от скорости сварки такой, чтобы за аремя реверса осуществлялся и одъем иа толяииу слоя(2-3 мм) Одновременно при замыкании 36 н,о. контакта Ю 5 включается релеР 5 и своимв и.з. контактами выключитреле Фь,.осуществится. реверс перемещения кареткиНачнется сварка следующего нрохода э противоположном иап равлении до тех пор, пока не срабо 859077тает контакт МПб и т.д. Высоту подъема головки при реверсе каретки выбирают несколько. больше требуемой величины, а точная .подстройка длины дуги (по вертикали) осуществляется автоматичес ки при перемещении гсловки из крайнегоположения н.з. контакты МП 5 и МП 6 включат реле Р 7, которое своими- н.з, контактами отключит реле Р 1 (прекращается подъем)., а.своими н.о. контактами подготавливает цепь подачи сигнала (напряжения с дуги) .через р на блок слеження по вертиЬкали.Блок слежения по вертикали работа-ет лишь когда. включено реле Р при 15 прохождении электрода через ось шва, когда замкнут контакт КЗ, В обЛасти, удаленной от оси шва, блок слежения по вертикали отключен. Работа блока слежения по вертикали аналогична ра О боте блока слежения по горизонтали. .Если напряжение на дуге меньше задан його (ц 10"12 В) то контакт МП 2 и ре;ле РПВ 2 выключены; реле Р 2 при вклю 1 ченгном Всл включено, и двигатель Я 1 поднимает головку вверх до тех пор, пока напряжение на дуге не достигнет заданного (Ол. 10-123), которое подбирается сопротивлением Р, Если же напряжение на дуге больше заданно- ЗО го (010"12 В), то срабатывает контакт МК 1 и реле РПВ 1 и Р 1. Двигатель Я 2 опускает головку до тех пор, пока напряжение на дуге не достигнет заданного, При этом контакт МК 1 реле РПВ 1 и Р 1 выключатся.По окончании сварки последнего (верхнего) прохода срабатывает контакт МП 1, который своим н.о. контактом включает реле Р 8, а оно своим н,.з. контактом отключает питание . 40 электрической схемы. Процесс сварки . прекращается. Для заварки кратера и во избежание приварки присадочной проволоки после включения Р 8 осуществляется плавное снижение сварочного тока не показано)..Применение предлагаемого устройства позволяет повысить производительность сварки в 2,5-3 раза за счет ликвидации холостого пробега головки, уст- у ранения необхсдимости в заполнении разделки. в технологических заходных и выходных плитках и необходимости в возбуждении и гашении дуги. в каждомпроходе; улучшить качество шва за . счет улучшения структурй металла путем перемены направления сварки в . каждом проходе, а также за счет от сутствия дефектов, возможных при возбуждении и гашении дуги в каждом проходе; снизить трудоемкбсть за счет снятия операций изготовления, установки и прихватки заходной и выходной технологических плиТок и операции удаления их после сварки (вместе с наплавленным металлом) механической обработкой 1 осуществлять дистанционное управление процессом сварки стыков, что особо важно во многих случаях на монтаже.Формула изобретенияУстройство для автоматическойдвухдуговой сварки неплавящимисяэлектродами с подачей .присадочнойпроволоки, содержащее сварочную горелку, в корпусе которой установленыдержатели с неплавящимися электродами, оси которых расположены под углом к оси горелки и в плоскости проходящей через эту ось, а также механизм подачи присадочной проволоки,механизм перемещЕний горелки с реогулятором перемещений, механизмстабилизации длины дуги и схемууправления электроприводом упомянутыхмеханизмов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения производительности процесса сварки и повы"шения качества сварки влюв за счетстабилизации провара кромок соединения, в корпусе сварочной головки поего оси выполнен канал для направления прйсадочной проволоки, держателиустановлены с возможностью поворотаотносительно своей оси и снабженымеханизмом проворота с электроприводом, при этом электропривод механизмов йоворота связан с электроприводом механизма стабилизации длины дуги через уйомянутую схему уп-.равления, в которую введены блокизамера и стабилизации йапряжения.надуге, а неплавящиеся электроды выполнены с загнутыми рабочими концами гИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Штрикман М.М, Изучение параметров процесса сварки в среде защитныхгазов плавящимся электродом без разделки кромок.- Сварочное производство, 1973, Р 10, с.19-212. Денисов Б.С. Й др. Сварка толстостенных изделий без разделки кромок."Сварочное производствоф, 1970,М 11., с,46-47,3. Патент Великобритании9 1294451, кл. В 3 В, 1972.4. Каталог НИАТ. Сварочное обору-.дование, 1965, с.92-93 (прототип).859077 ВНИИПИ Заказ 7421/2 Тираж 1148 Подписное филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул, Проектн