книги / Сварка в машиностроении. 4

Ô)

Рис. 22. Типовые схемы компоновок установок для сварки прямоли­ нейных швов изделий типа балок и рам

Рис. 23. Схема установки П675:

1 — контейнер для флюса; 2 — кантователь; 3 —»сварочный аппарат; 4 -* самоходная велосипедная тележка; 5 — металлоконструкция о направляю* щими для тележки; 6 — контактный провод для подвода сварочного тока; 7 «=* фильтр системы газопылеудаления

больших установках вращатель (манипулятор) и сварочный аппарат закрепляют на одной колонне (рис. 24, ж). Станки компоновки по рис. 24, з, и применимы для сварки небольших изделий.

На установках и станках для сварки поворотных круговых швов и наплавки изделий, закрепляемых в двух опорах на осевых вращателях, обрабатывают

Рис. 24. Типовые схемы компоновки установок и станков для электродуговой сварки круговых швов и наплавки поверхностей тел вращения изделий, закрепляемых консольно

изделия, имеющие большие отношения длины к диаметру (более 1,5—2). Обору­ дование этого типа применяют для сварки, главным образом, стыковых швов и реже для сварки нахлесточных, тавровых и угловых швов. На рис. 25 при­ ведены типовые схемы компоновок оборудования этого типа. Специализирован­ ные и специальные станки и установки компоновок по рис. 25, а—в не имею* перемещения сварочной головки вдоль оси станины. У них имеется корректор, обеспечивающий настроечное перемещение мундштука поперек кругового шва.

Установки компоновок по рис. 25, г и д применяют при длине изделия, не превышающей хода штанги или колонны. Установки компоновок по рис. 25, е—д обеспечивают наклон оси изделия; их применяют для улучшения формирований сварного шва при сварке тавровых, угловых и нахлесточных швов. В качестве примера компоновки установок и станков по рис. 25, а можно назвать разрабо­ танную ИЭС им. Е. О. Патона гамму станков типа У651, У652, У653 и У654, предназначенных для наплавки различных деталей.

Общим отличительным свойством этих станков является высокий уровень внутригрупповой унификации, что позволило создать ряд станков как по типам

f t

а

Рис. 25. Типовые схемы компоновок станков и установок для электродуговой сварки круговых швов и наплавки изделий, закрепляемых в двух опо­ рах

наплавляемых (свариваемых) изделий, так и по размерам этих изделий (рис. 26)- Техническая характеристика станков приведена в табл. 5.

Установки и станки для сварки поворотных круговых швов и наплавки изделий, укладываемых на роликовые опоры, применяют для сварки главным образом стыковых швов и реже для сварки других типов швов изделий диаметром примерно от 50 мм до 10 м и более при самой различной длине. Компоновки боль­ шинства данных установок могут быть сведены к схемам, приведенным на рис. 26, с дополнительным вращением изделия со скоростью сварки.

Многопозиционные установки и станки для сварки круговых швов. Приме­ нение многопозиционных установок и станков так же, как и многоголовойной

имногодуговой сварки, уменьшает объем вспомогательных работ и значительно повышает производительность труда и оборудования Многопозиционные уста­ новки и станки для сварки круговых швов существенно отличаются от одно­ позиционных. В многопозиционной установке или станке время загрузки в одной позиции совмещается со временем сварки в другой. Многопозиционные установки

истанки бывают последовательного, параллельного, последовательно-параллель­ ного действия и роторные. Схемы некоторых компоновок многопозиционных установок и станков приведены на рис. 27. Установка компоновки по рис. 27, а имеет одну сварочную позицию, а остальные используются для загрузки и вы­ грузки деталей.

Установка компоновки по рис. 27, б имеет две сварочные (их может быть и больше), одну загрузочную и одну разгрузочную позиции. Она может работать как установка последовательного либо параллельно-последовательного действия.

В установках компоновки по рис. 27, в сварочный аппарат располагается поочередно над каждой из позиций. Установка компоновки по рис. 27, г отли­ чается от предыдущей тем, что в ней применена передвижная колонна вместо поворотной. Установка компоновки роторного станка-автомата приведена на рис. 27, д. Установки компоновок по рис. 27 изображены с вертикальной осью

наплавки сложных кромок и поверхностей встречаются значительно реже, чем установки и станки для сварки прямолинейных и круговых швов. Общим для этого вида оборудования является наличие систем автоматического управления траекторией сварочного движения рабочих органов. Наиболее распространено оборудование следующих типов с системами автоматического управления траек­ торией сварочного движения: сварочные аппараты с механическими копиру­ ющими устройствами (прямого действия) для направления электродов по стыку при сварке швов большой длины на стыковых (с разделкой), угловых и тавровых

Рис. 27. Типовые схемы компоновок многопозиционных установок и станков для электродуговой сварки круговых швов

соединениях; оборудование со следящими системами (непрямого действия); оборудование с программным управлением (кинематическим или числовым).

Примером станка с числовым программным управлением может служить станок У61, который предназначен для сварки и наплавки изделий как под флю­ сом, так и в среде С02. Система программного управления — импульсно-шаговая. Наибольшие размеры свариваемого или наплавляемого изделия 650 X 650 X X 400 мм.

ПОТОЧНЫЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ СБОРОЧНО­ СВАРОЧНЫЕ ЛИНИИ

В состав поточной линии входит комплекс технологически связанного оборудо­ вания, последовательно расположенного на рабочих местах, где с участием опера­ торов производится подготовка деталей к сварке, сборка, сварка и обработка деталей после сварки. В поточных линиях все основные сварочные, сборочные и частично вспомогательные операции механизированы. В качестве примеров можно назвать известные действующие поточные линии: а) для изготовления шахтных вагонеток; б) по производству двутавровых широкополых балок; в) по производству тонкостенных труб большого диаметра и др.

Автоматическая линия характеризуется полной механизацией и автомати­ зацией всех технологических, вспомогательных и транспортных операций. Функ-*

ции оператора в данном случае сводятся к наладке элементов линии, а иногда к загрузке заготовок и к выгрузке готовых деталей. В качестве примеров можно назвать действующие автоматические линии для сварки автомобильных колес, сварки задних мостов и др. Для эффективного использования преимуществ по­ точных и автоматических линий оборудование, входящее в эти линии, должно иметь повышенную надежность и работоспособность. В состав рассмотренных выше установок, станков и линий входит разнообразное электросварочное обору­ дование, механическое оборудование, флюсовая аппаратура, вспомогательное оборудование и др. Сведения о данном оборудовании имеются в литературе* приведенной в конце главы.

3.Вибродуговые головки для наплавки внутренних поверхностей цилиндри-

ческих деталей малого диаметра./А. К. Маришкнн и др. — Автоматическая сварка. 1976, <N*9 8, с. 70—71.

4.Гитлевич А. Д., Этингоф Л. А. Механизация и автоматизация сварочного производства. М., Машиностроение, 1972. 280 с.

5.Инструмент и устройства для ручной электродуговой сварки. (Обзор). М.,

Минмонтажспецстрой СССР. ЦБНТИ, 1975, 57 с.

6. Механическое сварочное оборудование. Каталог-справочник. М., НИИмаш.

1975. 77 с.

7. Механическое сварочное оборудование./А. И. Олейник и др. Обзор. М., НИИ­ маш, 1974. 92 с.

8. Мотяхов М. А. Электродуговая сварка металлов. М., Высшая школа, 1975.

232 с.

9.Патон Б. Е., Лебедев В. К. Электрооборудование для дуговой и шлаковой сварки. М., Машиностроение, 1966. 360 с.

10.Ройтенберг С. Ш. Оборудование для сварки на монтаже тепловых электро­ станций. М., Энергия, 1975. 120 с.

11.Сварочное оборудование. Каталог-справочник. Отв. ред. А. И. Чвертко. Киев, Наукова думка, 1968, ч. 1. 388 с.

12.Сварочное оборудование. Каталог-справочник. Отв. ред. А. И. Чвертко. Киев, Наукова думка, 1972, ч. 3. 196 с.

13.Севбо П. И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного произ­ водства. Киев, Техн1ка, 1974, 416 с.

14.Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением/Под ред.

16. Хренов К.-К. Сварка, резка и пайка металлов. М., Машиностроение, 1973.

408с.

17.Чвертко А. И. Флюсовая аппаратура для автоматической и полуавтоматиче­ ской сварки. М., Машгиз, 1963. 208 с.

18.Чвертко А. И. Устройства для подачи и уборки флюса при автоматической в

полуавтоматической сварке. М., ВНИИЭМ, 1964. 68 с.

19.Чвертко А. И., Тимченко В. А. Установки и станки для электродуговой сварка

внаплавки. Киев, Техшка, 1974. 240 с.

20.Чвертко А. И. Современные тенденции проектирования оборудования для механизированных способов сварки. Киев, Наукова думка, 1976. 71 с.

Г л а в а 5

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ И НАПЛАВКИ

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Различают оборудование для полуавтоматической и автоматической электрошлаковой сварки. По способу перемещения аппараты для электрошлаковой сварки разделяют на самоходные (рельсовые и безрельсовые) и подвесные.

По виду электрода различают (ГОСТ 19521—74) аппараты для сварки: про­ волочным электродом, пластинчатым электродом; плавящимся мундштуком. Аппараты для сварки проволочными электродами характерны тем, что в качестве электродов используется одна или несколько проволок.

В аппаратах для сварки плавящимся мундштуком расплавляемые электрод­ ные пластины одновременно играют роль мундштуков. Пластины имеют направ­ ляющие трубки, по которым в шлаковую ванну подаются электродные проволоки. В процессе сварки пластины остаются неподвижными, а недостаток металла для

с размерами зазора. Обычно для равномерной загрузки трех фаз переменного тока применяют сварку тремя пластинчатыми электродами. Аппараты для сварки пластинчатыми электродами не имеют механизма перемещения и осуществляют только подачу в зону сварки пластин по мере их расплавления. В связи с этим такие аппараты конструктивно имеют вид станков.

АППАРАТЫ ДЛЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ И НАПЛАВКИ

Полуавтомат А671Р предназначен для электрошлаковой сварки на постоянном, токе в условиях монтажа и в труднодоступных местах стыковых соединений' металла толщиной от 16 до 50 мм, расположенных вертикально или под углом 45°. Сварочная головка движется по кромкам свариваемого изделия на двух связан­ ных тягой тележках, которые прижаты к свариваемым кромкам мощной пружи­ ной. Привод для осуществления сварочного движения — ручной с храповым механизмом. При сварке деталей, кромки которых имеют наплывы после газовой резки или собраны со значительными зазорами, использовать безрельсовые полу-’ автоматы А671Р затруднительно. Техническая характеристика полуавтоматов приведена в табл. 1.

АППАРАТЫ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ И НАПЛАВКИ

Автомат А820МК предназначен для автоматической электрошлаковой сварки вертикальных швов металла. Аппарат может выполнять также полуавтоматиче­ скую электрошлаковую сварку, если вместо привода вертикального перемещения с помощью электродвигателя установить рычажно-храповой механизм перемеще­ ния. Аппарат А820МК может также выполнять электродуговую сварку под флюсом с принудительным формированием металла толщиной 14—20 мм. В полу­ автомате А820МК рельсом служит уголок из проката, который крепится к изде­ лию короткими односторонними швами (прихватками). Вследствие некоюрой

гибкости уголка возможна сварка как прямых, так и криволинейных швов, но с большим радиусом кривизны. Сварка ведется на постоянном токе обратной полярности. Техническая характеристика автомата А820МК приведена в табл. 1.

Автомат А433Р предназначен для вертикальной однопроходной сварки стыковых соединений металла. Автомат передвигается по легкому рельсовому пути с зубчатой рейкой. Рельс может быть жестким (для сварки прямолинейных швов) или гибким (для сварки криволинейных швов). Техническая характеристика автомата приведена в табл. 1.

Автомат А535 предназначен для сварки прямолинейных и кольцевых швов стыковых, угловых и тавровых соединений. Сварка ведется электродными прово­ локами или пластинами. Электродные проволоки применяют для сварки металла толщиной до 450 мм без ограничения длины шва, пластины — для сварки прямо­ линейных швов длиной не более 1,5 м. Сварка осуществляется одним, двумя или тремя электродами или одной, двумя или тремя пластинами. Толщина металла, свариваемого пластинами, до 800 мм. Автомат А535 во время сварки движется по рельсовой колонне, которая может крепиться непосредственно к изделию или к специальной несущей конструкции. Для сварки кольцевых швов прямые пол­ зуны заменяются кольцевыми. При сварке пластинчатыми электродами сва­

Автомат А1170 новый, унифицированный. Техническая характеристика автомата А1170 приведена в табл. 1.

Автомат А612 предназначен для однопроходной сварки продольных стыковых швов металла. Автомат при сварке перемещается непосредственно по изделию, копируя одну из свариваемых кромок (левую). Сварка производится одним элек­ тродом. Техническая характеристика автомата А612 приведена в табл. 1.

Автомат А501М безрельсовый магнитошагающий; предназначен для сварки угловых, тавровых и стыковых швов металла. При сварке угловых швов поверх­ ность одной из свариваемых кромок копируется магнитами, а другая — ползуном и копирующим роликом. При сварке стыковых швов параллельно одной из кромок устанавливается копирная линейка. Техническая характеристика автомата приведена в табл. 1.

Автоматы А645 и А1304 предназначены для сварки плавящимся мундштуком изделий из стали или алюминия прямого или сложного профиля (в частности, с поверхностями переменной кривизны), изделий с труднодоступными швами и неровной поверхностью (отливки), а также для выполнения ремонтных работ.

Компоновка и конструкция установок для электрошлаковой сварки и наплавки определяются следующими условиями: а) изделия для сварки продольных швов должны устанавливаться в вертикальное положение, и поэтому во многих слу­ чаях сварку необходимо выполнять на большой высоте; б) способом выполнения сварки (проволоками, пластинами и др.); в) способами удержания сварочной ванны в зазоре между кромками. Необходимо также учитывать, что сварка может производиться как в заводских, так и в монтажных условиях.

Установки для электрошлаковой сварки проволочными электродами пред­ назначены в основном для сварки вертикальных швов большой длины. Поэтому в таких установках кроме устройств для укладки и кантовки изделия предусма­ триваются подъемные площадки для сварщика и средства, определяющие положе­ ние сварочною автомата относительно шва.

В качестве примера на рис. 1 показана установка У315 для электрошлаковой сварки в заводских условиях вертикальных швов обечаек. Установка состоит из

стенда для изделия и двух тележек со сварочными аппаратами. На тележке уста­ новлена колонна, по которой перемещается кабина со сварщиком. Сварочный автомат А535 перемещается по своей колонне, закрепленной по концам на тележке. Колонна аппарата имеет корректировочные механизмы для выставления мундшту­ ков аппарата по стыку. Предусмотрена сварка одновременно двух швов.

Пример компоновки установки для электрошлаковой сварки в заводских условиях с тем же автоматом А535, но для кольцевых швов, показан на рис. 2.

Рис. 1. Установка УЗ 15:

1 сварочный аппарат; 2 — стенд; 3 — самоходная тележка

При сварке кольцевых швов вращение изделия осуществляется с помощью роли; нового стенда или торцовым вращателем. Однако изделия большой массы чаще всего укладывают на мощные роликовые опоры или люнеты. Преимущества торцового вращателя в том, что он удерживает изделие от осевых перемещений! неизбежных в обычных роликовых стендах, и в том, что он исключает пробуксовку тяжелого изделия на роликах. Тележка, на которой устанавливается автомат, служит для перемещения его от шва к шву. При электрошлаковой сварке кольце* вого шва для замыкания шва автомат должен передвигаться в вертикальной плоскости. В автоматах рельсового типа эта операция выполняется их собствен­ ными механизмами; в подвесных — элементами установки.

Установки для сварки вертикальных и кольцевых швов в монтажных усло­ виях значительно проще. Например, установка для сварки вертикальных швов

вмонтажных условиях, как правило, содержит безрельсовый или легкий рельеф вый автомат. Рельс крепится непосредственно к свариваемому изделию. Для оФ служивания автомата на высоте применяют типовую подъемную площадку, под­ весную люльку или строительные леса. Установки для электрошлаковой сваркй

вмонтажных условиях часто снабжают автономной замкнутой системой водяного