СПОСОБ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ Российский патент 1994 года по МПК B23K31/02 

Изобретение относится к способам подачи проволоки для механизированной сварки плавящимся электродом.

Известен способ подачи проволоки при сварке неплавящимся электродом, при котором присадочную проволоку диаметром до 3 мм подают в зону сварки без предварительной правки [1].

Однако этот способ подачи проволоки имеет следующие недостатки: сварка проводится неплавящимся электродом, а проволока подается в качестве присадки; трудновыполнима или практически невозможна подача при сварке неплавящимся электродом проволоки большей толщины, например, диаметром 3-12 мм.

Известен также трактор ТС-35Н (А-802) для дуговой наплавки под флюсом [2].

Так в предложенном для анализа техническом решении действительна подача наплавочной ленты осуществляется по криволинейному мундштуку без предварительной правки, но так как речь идет о ленте, то радиус бухты не имеет значения, т.к. ленту можно подавать практически с любым радиусом кривизны вплоть до нулевого, т.е. прямолинейно и даже с обратным прогибом, при этом не прибегая к пластической деформации ленты. Иначе говоря, подача наплавочной ленты в данном случае производится по траектории, обусловленной конструктивными особенностями сварочных аппаратов.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей.

Сущность заявленного способа характеризуется существенными признаками, заимствованными от прототипа, в число которых входят такие приемы, как подача проволоки через подающие элементы в зону сварки без предварительной правки, а также новым существенным признаком, отличным от прототипа, включающим такой прием, как подача проволоки на участке от точки контактирования с подающими элементами до конца вылета проволоки с радиусом кривизны R, равным:
R ≅ · R_бух.min , где d_пр - диаметр проволоки,мм;
R_бух.min - минимальный радиус бухты проволоки,мм. Чем меньше радиус бухты разматываемой проволоки, тем меньше радиус криволинейного канала мундштука, и тем меньше пластическая деформация проволоки, меньше сопротивление проталкиванию при прохождении ее по мундштуку. Практически подача сварочной проволоки к месту сварки происходит в пределах упругой деформации, которой подвержена проволока, намотанная на бухту (сматываемая с бухты).

Наличие в заявленном техническом решении существенных признаков, отличных от прототипа, а также причинно-следственная связь этих признаков, обеспечивающих достижение цели, подтверждает соответствие заявленного технического решения критерию охраноспособности "Новизна".

При анализе доступных заявителю источников патентной и научно-технической информации не обнаружены технические решения, направленные на достижение той же цели со сходными существенными признаками, включенными в отличительную часть формулы заявляемого изобретения. Из этого делается вывод о том, что заявляемое техническое решение обладает также и критерием охраноспособности - "Существенные отличия".

Способ иллюстрируется чертежом.

Способ осуществляется следующим образом. Проволоку 1 разматывают с бухты 2 и транспортируют подающими роликами 3 через мундштук 4, который может быть как токоподводящим, так и нетокоподводящим в зону сварки 5. При этом радиус кривизны определяется по формуле
R ≅ · R_бух.min , где d_пр - диаметр проволоки,мм;
R_бух.min - минимальный радиус бухты проволоки,мм.

При оформлении заявочных материалов было проведено экспериментальное опробование предлагаемого способа. Способ подачи проволоки осуществляли при автоматической сварке под флюсом АН26С стали 10Х17Н13М2Т проволокой марки Св-06Х20Н11МЗТБ, диаметром 3,5,12 мм с использованием сварочного аппарата А-1416. Катушка для проволоки была перенесена в экспериментально подобранное место и закреплена на специальном кронштейне к аппарату. Проволока подавалась, минуя правильный механизм. Канал токоподвода имел радиус кривизны R. Проволока подавалась по касательной к перпендикуляру плоскости сварного соединения в месте их схождения. Использовались катушки с проволокой с различными радиусами бухт для каждого размера проволоки. Катушки крепились на специальном кронштейне к сварочному аппарату. Проволока подавалась, минуя правильный механизм. Канал токоподвода имел радиус кривизны R.

В таблице приведены минимальный и максимальный радиусы бухт, но практическое значение имеет только минимальный (min) радиус, т.е., подставляя в формулу значение диаметра проволоки и минимальный радиус бухты, мы находим максимальный радиус кривизны, до которого можно "распрямить" последний виток проволоки, не подвергая проволоку пластической деформации, т.е. в пределах ее упругой деформации.

Как видно из данных таблицы, при одинаковых радиусах бухт, но различных диаметрах проволоки значения радиусов кривизны подаваемых проволок также различны, причем с увеличением диаметра проволоки, т.е. увеличением жесткости проволоки радиус кривизны уменьшается.

Минимальное значение радиуса кривизны ограничивается минимальным радиусом бухты, подача с которым была бы идеальна, т.е. проволока подавалась бы без какой-либо деформации, что практически не осуществимо, поэтому необходимо расширять диапазон радиусов кривизны. Радиус кривизны направляющих для проволок диаметром менее 3 мм также можно определить с помощью приведенной математической зависимости, но так как проволоки данного диаметра, так же как и ленту, можно подавать практически с любым радиусом, то такие проволоки подают по траектории, обусловленной только конструктивными особенностями сварочных аппаратов.

Как показали результаты эксперимента, при подаче сварочных проволок с радиусом кривизны, определяемым по заявленной зависимости, наблюдается равномерная подача проволоки и хорошее формирование поверхности швов.

Изобретение может быть использовано во всех отраслях промышленности, где применяются механизированные способы сварки, в частности для сварки проволокой большого диаметра (до 8-12 мм).

Использование: механизированная сварка плавящимся электродом с применением проволок диаметром 3-12 мм. Сущность изобретеня: проволоку 1 без предварительной правки транспортируют с бухты 2 в зону сварки 5 с радиусом кривизны R, определяемыми из выражения, приведенного в формуле изобретения. Подача сварочной проволоки к месту сварки происходит в пределах упругой деформации. 1 табл., 1 ил.

СПОСОБ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ при механизированной сварке плавящимся электродом, при котором электродную проволоку подают в зону сварки без предварительной правки по криволинейным направляющим, отличающийся тем, что радиус криволинейных направляющих определяют из соотношения
R ≅ · R_бух.min,
где d_пр - диаметр проволоки, мм;
R_бух.min - минимальный радиус бухты проволоки, мм.