Изобретение относитс к области автоматической эпектродуговой сварки в среде защитных газов, преимущественно дл заварки глухих глубоких отверстий малого диаметра и может найти применение в лк бой промьпыленности при исправлении гпу- бокозалегаюших дефектов в сварных швах и отливках, а также дл автоматической сварка пробковых швов. Известна горелка дл заварки глубоких отверстий, содержаща корпус с установленным в нем токоподвод щим вращающим с по дуге окружности наконечником дл подачи плав щегос электрода flj. Недостатком горелки вл етс то, что она обесйечивает заварку отэерстий небош шой глубины диаметром не менее 2О мм, Другим недостатком горелки вл етс го, что она не обеспечивает предварителх чый подогрев места сварки, что приводит 1C нссплавлени м и непроварам, особенно в начальной стадии процесса (на дне отлорсти ), так как перенос mia в шегос электрода происходит на холодный металл донной части отверсти . Целью изобретени вл етс повьпиение качества заварки глухих отверстий путем обеспечени предварительного подогрева . Эта цель достигаетс тем, что в известном устройстве дл заварки глубоких отверстий, содержащем корпус с установленным в нем токоподвод щим вращАюшимс по дуге окружности иаконечником дл подачи плав щегос электрода на токоподвод щем наконечнике неподвижно установлен неплав щийс электрод, торец которого расположен ниже торпа токоподвод щего наконечника, при этом наконечник и токоподвод щий электрод присоединен к двум различным источникам питани . На фиг. 1 изображен продольный разрез устройстеа, размешенного в завариваемом отверсти; фиг. 2,3,4 - этапы заварки oiверсти . Устройство состоит из водоохлаждаемого корпуса 1, в котором установлена с йозможностью вращени вокруг своей оси сварочна горелка 2, включак ца в себ токоподвод ший наконечник 3 с маправп юшей , расположенной на рабочем конце его под небольшим углом (3-1О°) к оси наконечника.3, концентрично им установлена электроизол ционна трубка 4 с отверстием равным 1,2-2,0 диаметра плав щегос электрода 5, который установлен в этом отверстии и направл ющей токопод вод щего наконечника 3 с возможностью перемещени вцоль оси отверсти и напра вл ющей. Токоподвод щий наконечник 3 вьшолнен за одно целое с неплав щимс электродом 6, рабочий конец которой смещен относительно оси вращени наконечника на величину равную О,2-О,4 диаметра завариваемого отверсти . На поверхность издели 7, концентрично завариваемому отверстию, установлена водоохлаждаема защитна камера 8. Корпус 1 и изделие 7 соединены электрически со средством дл поочередного включени источников питани , выполненным В виде переключате л 9, который в положении Of включает , источник 10 питани при сварке неплав щимс электродом 6 (пр ма пол рность), а в положении t) включает источник 11 питани при сварке плав щимс электродом 5 (обратна пол рность). I Предлагаемое устройство работает сле дующим образом. Сварочную горелку 2 устанавливают на изделии 7 (фиг. 1) таким образом, чтобы ось токоподвод щего наконечника 3 совпала с осью завариваемого отверсти . Затем неплав щийс электрод 6 вместе с наконечником 3 опускают в отверстие на глубину, обеспечивающую необходимую величину дугового промежутка (1,5- 2,5 мм). Продувают завариваемое отверстие защитным газом, подаваемым через электроизол ционную трубку 4 и через за щитную камеру 4. Возбужцают сварочную угу между концом неплав щегос электрода 6 и дном отверсти от дополнительного источника 10 питани (переключател 9 в положении а , пол рность пр ма ). Одновременно горелку 2 вместе с токоподвод щим наконечником 3 и неппав шимс электродом 6 привод т во вращение с угловой скоростью Ш (привод вращени не показан).Под действием тепла дуги, гор шей на вращающемс рабочем конце электрода 6, дно отверсти локально нагреваетс до температуры плавлени основ кого металла, в результате чего дно начинает оплавл тьс , образу сварочную ванну 12 из основного металла свариваемого нэцели 7 (см. фиг. 2). Врем наведени сварочной ванны необходимых размеров устанавливаетс в каждом конкретном случае в зависимости от материала издели , диаметра и глубины отверсти , силы сварочного тока и скорости вращени неплав щегос электрода. Так, например , дл наведени сварочной ванны глубиной 2,5 мм на дне отверсти , глубина которого 50 мм, а диаметр 14 мм в образце из стали ВНС-2 толщиной 6О мм при силе сварочного тока 27ОЗОО А и скорости вращени неплав щегос электрода 22-30 об/мин врем навеДани -свароч юй ванны составл ет 15После наведени на дне отверсти локальной сварочной ванны 12 глубиной 0,1-О,25 диаметра завариваемого отверсти в нее начинают подавать плав щийс электрод 5 с одновременным подъемом токоподвод щего наконечника 3 с неплав щимс электродом 6 на величину, ревную 12-25 мм от сварочной ванны 12, что соответствует вылету плав щегос электрода 5 из направл ющей наконечника 3. При этом автоматически переклк чатепь 9 устанавливают из положени d в положение Ь i отключа источник 10 питани и включа источник 11 питани (пол рность обратна ). При этом происхо дит возбуждение дуги между плав щимс электродом 5 и предварительно наведенной сварочной ванной 12, а дуга на не- плав щемс электроде 6 гаснет. Начинаетс процесс заварки отверсти металлом плав щегос электрода 5 (см. фиг. 3), Конец плав щегос электрода, с которого горит дуга, движетс в отверстии по спирали и направлен в угол, образованный сварочной ванной и стенкой отверсти . При этом перенос капель металла плав щегос электрода происходит в предварительно наведенную сварочную ванну, темпе- ратурв металла в которой за счет практической мгновенности переключени источников питани электродов соответствует температуре капель металла плав щегос электрода. Это обеспечивает качественное соединение ух металлов, наход щихс в жндком состо нии, т.е. сплавление металлов, Соотношение скоростей подъема токо- подвод щего наконечника 3 из отверсти под (скорость сварки) и подачи плав «« гос электрода 5 Ур.э (при посто нной скорости вращени наконечника ). . Nn-Э D п.-Э V - тв ПОД где диаметр завариваемого отвер сти (мм); D р 5 диаметр плав щегос электро да (мм). Это отношение скоростей V РОД и V р.э устанавливаетс заранее в зависимости о диаметров завариваемого отверсти и плав щегос электрода. Так при заварке отверсти диаметромВ( мм плав щимс электродом диаметром) 1,2 мм при скорости подачи плав щегос электро П. мм/с, скорость сварки составл ет ,8 мм/с. После заплавлени всего отверсти ме таллом плав щегос электрода формируют верхний слой щва путем переплавлени его дугой с неплав щегос электрода (см фиг. 4). Это происходит следующим образом: прекращают подъем наконечника 3 из отверсти () и подачу плав щегос электрода 5 (V ), когда рассто ние от рабочего конца неплав щегос электрода 6 до сварочной ванны верхнего сло шва составл ет 1,5-3 мм. При этом плав щийс электрод 5 плавитс до естественного обрьша дуги с него. Одновременно с этим переключатель 9 автома тически устанавливают из положени ) в положение О , отключа источник 11 питани и включа источник 1О питани ( пол рность пр ма ), и возбуждают дугу между концом неплав щегос электрода 6 и сварочной ванной верхнего сло щва отверсти . Дуга с плав щегос электрода 5 практически мгновенно перебрасьшаетс на не плав щийс электрод 6. Жидкий верхний слой металла плав щегос электрода до его кристаллизации подвергаетс переплавлению теплом дуги неплав щегос электрода, в результате чего удлин етс врем существовани жидкой сварочной ванны, что свособствует полному удаленшо газов из жидкого металла верхнего сло щва. Кроме того дуга с вращающегос неплав щегос электрода 6 формирует усиление заданной геометрической формы, обеспечива плавное сопр жение его с по- верхностью издели 7. После чего дуга плавно гаснет. Экспериментальный образец устройства изготовлен и опробован, и на нем отработаны технологические параметры заварки глубоких (до 80 мм), глухих отверстий малого диаметра 10-20 мм в образцах из высокопрочных сталей (ВНС-2) и титановых сплавов (ВТ-бч). В качестве источника 11 питани плав щегос электрода используют выпр митель ВСП-315, а в качестве дополнительного источника 10 питани дл неплав щегос электрода ВСВУ-бЗО , Заваренные образцы исследуют методами не{)азрущающего контрол : ультразвуковым, радиографическим и методом цветной дефектоскопии, Неоплавле- НИИ и пористости в сварных щвах не обнаружено . Макрошлифы образцов показывают полное сплавление сварного шва с донной частью отверсти и его стенками. Таким образом устройство позвол ет благодар возможности навшени предварительной локальной сварочной ванны заданного размера и непрерьюности процесса равномерно и надежно проплавл ть дно и стенки глухого отверсти , т.е. избавитьс от дефектов, свойственныхизвестному процессу сварки плав исшмс электродом , формировать вержний слой шва до его кристаллизации, тем самым преп тст ву образованию в нем пор, и сразу (без последующей механической обработки) получать усиление заданной конфигурации. Применение предложенного устройства позвол ет осуществл ть з шарку глубоких глухих отверстий (до 8О мм) малого диаметра (от 1О мм), лапример при устранении глубокозалегающих дефектов в сварных швах и отливках (поры, несплавлени , трещины, шлаковые включени и т.п.) путем их засверловки с последующей автоматической заваркой глухих отверстий, а также заварку неверно просверленных отверстий в издели х, восстановление внутренней резьбы; снизить трудоемкость и повысить качество издели при устранении дефектов за счет уменьшени объема делки дефектного места и замены ручной подварки разделки автоматической заваркой отверсти учшигь качество шва за счет отсутстви дефектов свойственных начальному этапу - процесса сварки плав щимс электродом увеличить производительность и повысить качество сварки пробковых швов за счет автоматизации процесса. Кроме того оно обеспечивает бьктрое и качественное устранение дефектов в сварных швах и отливках, что существенно сокращает отход в брак р да особо ответственных изделий из дорогосто щих материалов. Формула изобретени Устройство дл заварки глубсжих отве1 стий, содержащее корпус с установленным в нем токоподвод щим вращающимс по дуге окружности наконечником дл подачи плав щегос электоопа. отличаюof (fc e с| тем, что, i целью улучшени качестве путем обеспече тог преа- ,ваовтвлык го поцогрева. на токопоцвоа шем/наконечнике неподвижно установлен кюплвв шийс электрод, торец которого расположен ниже торца токоподвод щего наконечника, при этом наконечнюС и нештав7 18 В1ШЩЙСЯ электрод присоединены к вум различным источникам питани . Источники информации, прин тые во при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 608625, кл. В 23 К 9/16, 1976 (прототип).
§j
. И
С
Фаг.
Фаг. /
0tff.J