Подкладка для формирования шва Советский патент 1990 года по МПК B23K37/06 

Фиг.З

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций из листов.

Цель изобретения - повышение качества сварного соединения.

На фиг.1 представлена Подкладка, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1} на фиг.З - разрез Б-Бнафиг.1. Подкладка содержит корпус 1, внутри которого установлена вставка из отдельных элементов 2, установленных в корпус 1 на пружинах 3 с возможностью перемещения вдоль оси пружин. На торцах элементов 2 выполнены вертикальные каналы 4 для подвода защитного газа к формирующей канавке 5 из внутренней полости 6 корпуса 1. Для ограничения величины выступания Н элементов 2 над поверхностью корпуса 1 служит буртик 7. Жесткость пружин 3 подбирают исходя из условия, что создаваемое ими усилие составляет величину, равную 0,05-0,1 от давления поджатия кромок свариваемой детали 8 к корпусу 1 подкладки.

Подкладка работает следующим образом.

Свариваемые детали 8 размещают перед сваркой на поверхности корпуса 1 подкладки и поджимают с удельным усилием 20-25 кгс на 1 погонный сантиметр. Под действием усилия поджатия элементы 2 вставки, преодолевая усилие пружин 3, равное 0,1-0,05 от усилия поджатия, смещаются внутрь корпуса 1. При этом обеспечивается плотное поджатие элементов вставки к свариваемым деталям. Во внутреннюю полость 6 подают защитный газ, который через каналы 4 поступает в формирующую канавку 5.

Использование разрезной вставки в виде отдельных элементов 2 обеспечивает устранение теплопередачи между элементами. При этом в процессе сварки из-за значительного снижения усилия поджатия кромок к подкладке в зоне шва обеспечивают постоянный тепло- отвод от сварочной ванны в подкладку по ее длине и постоянство размеров шва.

Усилие прижатия вставок 2 к поверхности свариваемого изделия 8 оказывает существенное влияние на тепло- отвод от зоны сварки, формирование шва и надежность работы подкладки. При усилии,поджатия вставок 2 к поверхности свариваемого изделия 8

5

0

5

0

5

0

5

0

5

менее 0,05 от усилия прижатия изделия к поверхности корпуса 1 подкладки наблюдается неравномерный теплоотвод от сварочной ванны в подкладку, сопровождающийся образованием неравномерного проплава. Кроме того, при данной величине усилия прижатия вставок к поверхности изделия наблюдается также заедание вставок 2 и их установка с перекосом По отношению к плоскости свариваемых деталей 8, что приводит к образованию неравномерного проплава, а в ряде случаев и прожога свариваемых кромок.

При усилии поджатия вставок 2 к поверхности свариваемого изделия более 0,1 от усилия прижатия изделия к поверхности корпуса 1 подкладки наблюдается улучшение контакта между вставкой 2 и деталью 8 с увеличением теплоотвода от зоны сварки, что приводит к необходимости увеличения сварочного тока для нормального формирования шва.

Данное усилие обеспечивается двумя пружинами с соотношением диаметра к длине в пределах 1,0-2,0. При этом соотношении диаметра пружины к ее длине обеспечивается устойчивость пружин и исключается их выпадение при работе подкладки, так как элемент 2 вставки имеет много степеней свободы.

Оптимальное соотношение между диаметром проволоки и шагом навивки пружины задают в пределах

|Г(2-4).

где t - шаг навивки пружины, мм;

d0 - диаметр проволоки пружины,мм.

Установлены следующие параметры пружины, обеспечивающие стабильную работу подкладки: диаметр пружины 8,5 мм} длина пружины 14 мм} диаметр проволоки 0,5 мм; материал проволоки сталь ОВС} шаг навивки пружины 1,5мм.

Увеличение длины пружины сопровождается ростом габаритов корпуса подкладки, что усложняет ее применение для сварки конструкций при вварке панелей в каркас. Диаметр проволоки для навивки пружин следует выбирать в пределах 0,5-0,8 мм. Усилие прижатия вставки к поверхности свариваемого изделия при выбранных параметрах регулируется за счет применения различных материалов для изготовления пружин и соответствующей термической обработки.

С учетом соответствующих допусков на изготовление деталей подкладки и свариваемых деталей величину выступа ния поверхности вставки над поверхностью корпуса задают меньше хода пружины на величину 1-2 шага навивки пружины. Указанное соотношение гарантирует равномерное поджатие вставки по длине с требуемым усилием поджа- тия. Если величина выступания равна или превышает величину хода пружины то вставка может быть поджата к поверхности изделия с усилием, равным усилию поджатия изделия к корпусу подкладки.

Предлагаемая подкладка позволяет обеспечить равномерное прилегание к свариваемым деталям, снизить погонну энергию процесса и повысить производительность сварки на 12-15%.

Применение подкладки для сборки и сварки панелей с каркасом швами сложной пространственной конфигурации позволяет сэкономить в расчете на 1 погонный метр шва более 1 кВт/ч электроэнергии.

ормула изобретения

0

Подкладка для формирования шва при сварке стыковых соединений, содержащая корпус, размещенную в нем вставку с формирующей канавкой, выполненную из отдельных элементов, установленных с зазорами между собой и снабженных каналами для подачи защитного газа из корпуса к сварному шву, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет обеспечения постоянства погонной энергии и размеров шва, элементы вставки размещены с возможностью перемещения в корпусе, выступания из него и прижатия к изделию и подпружинены при помощи пружин, выполненных с соотношением диаметров витков к их длинам, равным 1-2, при этом величина выступания элементов меньше полного хода в корпусе на 1-2 шага витков пружин, а 5 усилие прижатия вставки пружинами находится в пределах 0,05-0,1 от усилия дрижатия корпуса к изделию.

5

0

А- А

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций из листов. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. Детали 8 размещают на поверхности корпуса 1 и прижимают с усилием P, преодолевая усилие пружин 3, равное 0,05-0,1 от величины P, смещая при этом элементы 2 вставки в полость 6 корпуса 1. Через каналы 4, размещенные между элементами 2, подают защитный газ в канавку 5. Пружины 3 выполнены с соотношением диаметров их к длинам, равном 1-2. Величину выступания элементов 2 над корпусом 1 выбирают меньше полного хода элементов в корпусе на величину, равную 1-2 шага витков пружин. Подкладка обеспечивает снижение погонной энергии и повышение производительности сварки на 12-15% при повышении качества сварного соединения. 3 ил.

1

Фиг.2.