Головка для сварки плавящимся электродом Советский патент 1993 года по МПК B23K9/12 

Изобретение относится к сварке металлов и может быть использовано при сварке толстых металлов в щель, при заварке глубоких отверстий, для ремонта конструкций.

Целью предполагаемого изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения сварки вращающимсяпластическидеформированным электродом отверстий в щелевых разделок.

На фиг. 1 и 2 приведена схема головки. Головка состоит из горелки 1, закрепленной на неподвижной части полого планетарного механизма. На подвижной части механизма - поводке 2 установлены подающие ролики 3 для подачи проволоки, изгибающий ролик 4, кассета для проволоки 5.

Шестерня-сателлит 7.2 (Z - количество зубьев) обкатывается по солнечному колесу Zi и передает вращение через конические шестерни 2з и Z4 на подающие ролики 3.

Поводок 2 планетарного механизма связан с приводом вращения б, а солнечное колесо - с дополнительным приводом 7. Скорость подачи проволоки в данном планетарном механизме рассчитывается по уравнению

Vnp.ftDp(ipn f+lpc П),

где Dp - диаметр подающих роликов, tpn - передаточное отношение к роликам от поводка, 1рС - передаточное отношение к роликам от солнечного колеса, f - частота вращения проволоки (поводка), п - частота вращения солнечного колеса.

00

СА

ь. XJ о

Ј

ы

Как видно из уравнения, благодаря использованию дополнительного привода солнечного колеса, становится возможным регулирование в широких пределах скорости подачи проволоки независимо от часто- ты вращения проволоки.

Описание работы головки В начале работы кассету 5 с электродной проволокой устанавливают на головку, а конец проволоки направляют через пода- ющие ролики 4 по оси головки.

Далее включают привод 7 и подают проволоку до выхода из горелки 1. Замеряют радиус изгиба проволоки на выходе из мундштука, и при необходимости производят переустановку изгибающего ролика 4с целью получения заданного радиуса кривизны проволоки. Выключают привод 7, затем фиксируют неподвижно солнечное колесо относительно поводка 2, (механизм, фиксирующий солнечное колесо,на фигурах 1 и 2 не показан) и включают привод б, благодаря чему получают вращение изогнутого конца проволоки без подачи проволоки.

Устанавливают головку в отверстии свариваемой сборки так, чтобы окружность вращающего, конца проволоки была соосна отверстию. Выключают привод 6 и открепля- ют солнечное колесо Zi от поводка 2.11отен- циометром привода 6 устанавливают заданную частоту вращения проволоки Vnp, а потенциометром привода 7 производят дополнительную регулировку скорости подачи проволоки Vnp. После окончательной на- стройки, подают защитный газ, включают источник дуги и включают привода 6 и 7, Привод 6 вращает поводок 2 вместе с подающими роликами 3, изгибающим роликом 4 и кассетой 5 при этом благодаря вращению сателлита Za вокруг солнечного колеса 2,-и связи сателлита 2г с подающими роликами 3 происходит подача проволоки вниз. Привод 7 вращает солнечное колесо Zi и позволяет регулировать подачу проволоки независимо от частоты вращения. Между концом проволоки и изделием возбуждается дуга, которая вращается благодаря вращению изогнутого конца проволоки. Вращающаяся дуга обеспечивает смлавле- ние наплавленного металла со стенками отверстия. По мере наплавки отверстия производят подъем горелки.

Пример конкретного выполнения. В разработанной сварочной головке ис- пользовался только один привод вращения (солнечное колесо закреплено неподвижно).

В этом случае скорость подачи проволоки жестко связана с частотой вращения проволоки.

vnp. K-f, .(

где К - постоянная головки, показывает какая длина проволоки подаётся за один оборот головки.

Величина К благодаря переключению шестерен составляла 65 и 37 мм/об.

Головкой произведена заварка отверстий диаметром 18 мм глубиной 70 мм в пластинах толщиной 80 мм из алюминиевого сплава АМг-б.

Микрошлиф сварного соединения со срезанным усилением шва показан на фиг. 3. В шве отсутствуют дефекты.

Режим заварки отверстия приведен в таблице.

Разработанная сварочная головка л ред- назначена для исправления локальных дефектов электронно-лучевой сварки толстостенных алюминиевых сплавов.

В настоящее время применяется технология разделки дефектов ЭЛС ручными пневматическими машинками и ручной ар- гоно-дуговой сварки разделок.

По предлагаемой технологии дефект высверливают, а затем заваривают головкой, что позволит уменьшить количество наплавленного металла в 5-10 раз и повысить качество заварки.

Формула изобретения Головка для сварки плавящимся электродом, содержащая горелку с прямым мундштуком, механизм подачи электродной проволоки с кассетой и подающими роликами, кинематически связанными с приводом, и механизм пластического деформирования электродной проволоки с роликами, установленный с возможностью поворота, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем .обеспечения возможности сварки вращающимся изогнутым электродом, механизм пластического деформирования совмещен с механизмом подачи, выполнен планетарным и состоит из кинематически связанных между собой солнечного колёса, шестерни-сателлита, конических шестерен, кинематически связанных с подающими роликами, и установленного с возможностью поворота соосно солнечному колесу и связанного с приводом поводка, на котором закреплены подающие ролики, ролик механизма пластического деформирования и кассета.

Параметры

Сварочный ток, а

Напряжение дуги, В

Скорость сварки (подъема горелки), мм/сек

Скорость вращения, об/сек Расход защитного газа гелия, л/мин

Диаметр проволоки ев АМгб, мм Диаметр защитного сопла горелки, мм

Вылет проволоки, мм Постоянная головки К, мм/об

Значение

350-400 32 1,6 1,5 30 2.5 14 40 65

Использование: сварка толстостенных конструкций в щелевую разделку, заварка глубоких отверстий, ремонт сварных конструкций. Сущность изобретения: головка для сварки вращающимся плавящимся электродом состоит из горелки 1 и механизма подачи, пластического изгиба и вращения проволоки. Механизм подачи, изгиба и вращения проволоки выполнен в виде полого планетарного механизма, обеспечивающего подачу проволоки по оси вращения меха- низма. Горелка 1 закреплена на неподвижной части механизма, а на подвижном поводке 2 закреплены последовательно: подающие ролики 3, изгибающий ролик 4 и кассета 5 для проволоки. Шестерня-сателлит, обкатывающаяся вокруг солнечного колеса, связана посредством зубчатой передачи с подающими роликами 3. Положительный эффект: уменьшение наплавленного металла вследствие обеспечения возможности сварки узких разделок и заварки отверстий малого диаметра. 3 ил. сл с

ftf&.t

/

фtf2,2.

фиаз