SU1731509A1 - Установка дл дуговой сварки и наплавки порошковой проволокой - Google Patents

Abstract

Использование: сварка и наплавка порошковой проволокой в различных отрасл х промышленности, а также дл  плазменной сварки и наплавки с аксиальной подачей плав щегос  электрода. Установка снабжена устройством предварительного подогрева проволоки, выполненным в виде электродвигател , рычага, неподвижно установленного зубчатого колеса с внутренним зацеплением и зацепленного с ним зубчатого колеса-сателлита. По окружности колеса-сателлита равномерно расположены посто нные магниты. Электродвигатель кинематически соединен с мундштуком, который установлен с возможностью вращени  относительно собственной оси и соединен посредством рычага с колесом-сателлитом. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к дуговой сварке и наплавке с плав щимс  электродом, может быть применено в промышленности дл  сварки и наплавки металлов, а именно дл  плазменной сварки и наплавки с аксиальной подачей плав щегос  электрода.

Известна установка дл  дуговой сварки. содержаща  сварочную горелку, механизм подачи проволоки с запасом проволоки, аппаратуру управлени , источник питани .

Однако при сварке и наплавке порошковыми проволоками происходит отставание плавлени  сердечника проволоки от плавлени  оболочки, наблюдаетс  низкое качество наплавленного металла из-за засорени  его нерасплавившимис  элементами шихты и низка  производительность наплавки.

Известна установка дл  дуговой сварки.

содержаща  источник питани , механизм

подачи проволоки, мундштук, токоподвод

(причем установка работала с увеличенным

вылетом плав щегос  электрода). Эта установка позвол ет повысить качество наплав- ленного металла, так как благодар  увеличенному вылету электрода повышаетс  скорость его плавлени  за счет интенсивности нагрева проход щим по плав щемус  электроду током. При увеличенном вылете электрода возрастает температура плавлени  оболочки, что повышает производительность наплавки по сравнению с аналогом.

Однако известна  установка обладает р дом недостатков: нагрев шихты плав щегос  электрода происходит менее интенсивно , чем нагрев оболочки, в результате часть шихты просыпаетс  в сварочную ванну, что ухудшает качество наплавленного металла: нарушаетс  стабильность процесса сварки из-за вли ни  увеличенного вылета порошковой проволоки на вольтамперную характеристику источника питани : снижаетс  производительность наплавки из-за отстаVJ JGO

1сл о о

вани  плавлени  шихты от оболочки порошковой проволоки ; наблюдаетс  повышенный износ токоподвода.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества наплавленного металла, производительности процесса наплавки, уменьшение износа токоподвода и стабилизаци  процесса сварки и наплавки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка дл  дуговой сварки и наплавки порошковой проволокой, содержаща  источник питани , механизм подачи порошковой проволоки, токоподвод, мундштук, дополнительно снабжена устройством предварительного подогрева проволоки, выполненным в виде электродвигател , неподвижно установленного зубчатого колеса с внутренним зацеплением, взаимодействующего с ним зубчатого колеса-сателлита с равномерно расположенными по его окружности посто нными магнитами и рычага, при этом электродвигатель кинематически соединен с мундштуком, мундштук установлен с возможностью вращени  относительно собственной оси и соединен посредством рычага с зубчатым колесом-сателлитом .

Применение устройств дл  предварительного подогрева, таких как косвенный нагрев плазмой, нагрев порошковой проволоки протекающим по ней током (прототип) общеизвестно. В предлагаемой установке применено бесконтактное устройство нагрева высокочастотным индукционным током . В данном случае отсутствует износ токоподвода дл  подогрева порошковой проволоки, как и сам токоподвод. Высокочастотное магнитное поле, которое индуцирует ток в порошковой проволоке, создаетс  путем вращени  зубчатого колеса-сателлита с расположенными на нем посто нными магнитами вокруг порошковой проволоки.

Сущность изобретени  заключаетс  в бесконтактном нагреве порошковой проволоки (так как токопровод дл  нагрева проволоки отсутствует, то нет причины говорить о его износе). Предварительный подогрев осуществл етс  устройством, содержащим зубчатую передачу с внутренним зацеплением , причем зубчатое колесо-сателлит содержит равномерно расположенные по окружности посто нные магниты.

На чертеже представлена схема установки дл  дуговой сварки и наплавки,

Установка содержит источник 1 питани , механизм 2 подачи проволоки, электро- двигатель 3, который посредством кинематической передачи 6 соединен с мундштуком 7, а последний в свою очередь соединен посредством рычага 8 с зубчатым

колесом-сателлитом 9, содержащим посто нные магниты 10, равномерно расположенные по окружности, при этом мундштук 7 установлен с возможностью вращени 

вокруг порошковой проволоки 11, а зубчатое колесо-сателлит 9 установлено с возможностью вращени  по зубчатому колесу 4 с помощью внутреннего зацеплени  5, при этом источник 1 питани  соединен с изделием 13 и токоподводом 14. Дуга горит между плав щимс  торцом 12 порошковой проволоки и изделием 13.

Установка дл  дуговой сварки и наплавки работает следующим образом.

Включают источник 1 питани , осуществл ют подачу порошковой проволоки 11 с помощью механизма 2 подачи. С помощью электродвигател  3 посредством кинематической передачи 6 приводитс  во вращение

мундштук 7, соединенный посредством рычага 8 с зубчатым колесом-сателлитом 9, со- держащим посто нные магниты 10, равномерно расположенные по окружности . Таким образом, одновременно с мундштуком 7 вращаетс  зубчатое колесо- сателлит 9 вокруг порошковой проволоки 11, кроме того, одновременно зубчатое колесо-сателлит 9 вращаетс  по зубчатому колесу 4, имеющему внутреннее зацепление 5.

Дуга горит между изделием 13 и плав щимс  торцом 12 порошковой проволоки 11, ток к проволоке подводитс  от источника 1 питани  к токоподводу 14. Благодар  вращению посто нных магнитов 10 вокруг

порошковой проволоки 11 в последней индуцируетс  ток высокой частоты, который нагревает оболочку порошковой проволоки. Благодар  выравниванию скоростей плавлени  оболочки проволоки и сердечника уменьшаетс  разбрызгивание, в сварочную ванну попадают только расплавившиес  частицы с.ердечника - повышаетс  качество наплавленного металла. Предварительный подогрев порошковой проволоки повышает производительность наплавки .

При подогреве порошковой проволоки проход щим по ней током от источника питани  (известна  установка) напр жение на

дуге равно

Уд - Уип

RB

где 11ип - напр жение источника питани ; 551св сварочный ток;

RB - сопротивление вылета порошковой проволоки.

В этом случае нарушаетс  стабильность процесса наплавки из-за того, что жестка  характеристика источника питани  становитс  падающей. Действительно, при увеличении ICB, RB, Уд - уменьшаетс .

В предлагаемой установке это  вление отсутствует, так как порошкова  проволока нагреваетс  высокочастотным индуктированным током, который не оказывает вли ни  на вольтамперную характеристику источника питани , следовательно стабильность процесса наплавки повышаетс . Более того, высокочастотный индукционный ток оказывает благопри тное воздействие на услови  мелкокапельного переноса металла .

Пример. Осуществл ют наплавку реакторов дл  получени  перманганата кали . Производ т плазменную наплавку с аксиальной подачей плав щегос  электрода. В качестве источника питани  плазменной дуги примен ют установку УСС 301 дл  питани  дуги плав щегос  электрода, выпр митель ВДГ 601. Дл  наплавки примен ют порошковую проволоку. 2,2 мм. Установка предварительного подогрева порошковой проволоки включает в себ  зубчатое колесо- сателлит с посто нными магнитами из сплава ЮНДК24, равномерно расположенными по окружности. Передаточное отношение зубчатой передачи i 8. Электродвигатель посто нного тока п 2400 об/мин, U 36 Вт, ременна  передача i 2,85. Рассто ние от торца плав щегос  электрода до зубчатого колеса-сателлита составл ет 95 мм.

Производительность наплавки составл ет 35 кг/ч, а известна  установка показала производительность 26 кг/ч. Пор и шл новых включений нет, а на известной установке 2 кг/100 мм. Ударна  в зкость (со стороны корн  шва) 25 кг м/см , а на известной установке 19,0 кг/см .

Процесс наплавки протекал стабильно, отставание плавлени  шихты проволоки от оболочки не наблюдалось и, как результат, - отсутствие засорени  наплавленного металла нерасплавившимис  частицами шихты .

Таким образом, результаты испытаний свидетельствуют о том, что предлагаема  установка по сравнению с известной обладает следующими преимуществами: исключает износ токоподвода дл  подогрева порошковой проволоки; повышает качество наплавленного металла; повышает производительность наплавки и стабильность процесса сварки и наплавки.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Установка дл  дуговой сварки и наплавки порошковой проволокой, содержаща 

   источник питани , механизм подачи порошковой проволоки, токоподвод, мундштук, о т- личающа с  тем, что, с целью повышени  качества наплавленного металла, производительности процесса наплавки,

   уменьшени  износа токоподвода и стабилизации процессов сварки и наплавки, она снабжена устройством предварительного подогрева проволоки, выполненным в виде электродвигател , неподвижно установленного зубчатого колеса с внутренним зацеплением , взаимодействующего с ним зубчатого колеса-сателлита с равномерно расположенными по его окружности посто нными магнитами, и рычага, при этом электродвигатель кинематически соединен с мундштуком, мундштук установлен с возможностью вращени  относительно собственной оси и соединен посредством рычага с зубчатым колесом-сателлитом.