Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Аппарат — рельсовый тип
Аппараты рельсового типа обладают рядом преимуществ по сравнению с безрельсовыми, — они дают возможность отказаться от надставок для выхода аппарата, создать такие сварочные установки, в которых рельс, а следовательно, и аппарат крепятся к несущей конструкции независимо от изделия. Однако с увеличением длины шва рельс становится тяжелым и громоздким, что усложняет его установку на изделии с нужной точностью. В связи с этим ВПТИ Тяжмаш разработано устройство для механизации установки аппарата и рельса на свариваемом изделии. [1]
Аппараты рельсового типа или установки с аппаратами рельсового типа, а также механизмы колебания электрода вдоль сварочной ванны должны снабжаться устройствами, препятствующими падению аппарата с рельса или падению колеблющихся элементов. [2]
Аппараты рельсового типа чаще всего имеют жесткую связь между рельсом и ходовым механизмом. Например, тележка 3 последнего ( рис. 8 — 52, а) снабжена приводной шестерней 4, которая находится в зацеплении с рейкой 5 рельса. [4]
Аппараты рельсового типа перемещаются вдоль шва по вертикально установленному рельсу или направляющим, укрепленным на свариваемом изделии параллельно шву. [6]
Аппараты рельсового типа или установки с аппаратами рельсового типа, а также механизмы колебания электрода вдоль сварочной ванны должны снабжаться устройствами, препятствующими падению аппарата с рельса или падению колеблющихся элементов. [7]
В аппаратах рельсового типа применяют ручные или механизированные с ручным управлением корректоры для изменения или поддержания вылета электрода. При механическом копировании весь сварочный аппарат или только головку подвешивают таким образом, что они могут плавать по вертикали, упираясь в одну из свариваемых кромок. Устройства такого типа применяют в тех случаях, когда вес плавающей части аппарата сравнительно невелик и когда есть площадка для выхода упорного ролика или устройство для его фиксации в конце шва. [9]
В аппаратах рельсового типа применяют ручные или механизированные с ручным управлением корректоры для изменения или поддержания длины дуги. При механическом копировании весь сварочный аппарат или только головку подвешивают таким образом, что они могут плавать по вертикали, упираясь в одну из свариваемых кромок. Устройства такого типа применяют в тех случаях, когда масса плавающей части аппарата сравнительно невелика и когда есть площадка для выхода упорного ролика или устройство для его фиксации в конце шва. [10]
Аппараты рельсового типа или установки с аппаратами рельсового типа , а также механизмы колебания электрода вдоль сварочной ванны должны снабжаться устройствами, препятствующими падению аппарата с рельса или падению колеблющихся элементов. [11]
Аппараты рельсового типа или установки с аппаратами рельсового типа , а также механизмы колебания электрода вдоль сварочной ванны должны снабжаться устройствами, препятствующими падению аппарата с рельса или падению колеблющихся элементов. [12]
Для одно: лектродной и многоэлектродной электродуговой и электрошлаковой сварки с принудительным формированием применяются аппараты рельсового типа безрельсовые аппараты с обычным электроприводом и магнитные шагающие, а также специализированные аппараты. [13]
Аппараты для электрошлаковой сварки различаются: способом перемещения, числом и типом электродов, наибольшей толщиной свариваемого металла. Аппараты рельсового типа обладают рядом преимуществ, так как дают возможность отказаться от специальных устройств для выхода аппарата в конце шва, позволяют создать установки, в которых рельс, а, следовательно, и аппарат крепятся к несущей конструкции независимо от изделия ( что особенно важно при сварке кольцевых швов), создать наибольшее количество комбинаций узлов при сварке различных швов и изделий. В зависимости от толщины металла применяются одно -, двух — и трехэлектродные аппараты. [14]
Аппараты для электрошлаковой сварки ( наплавки) можно классифицировать по следующим признакам: по степени механизации — полуавтоматические и автоматические; по способу перемещения аппарата — самоходные ( рельсовые и безрельсовые) и подвесные. Аппараты рельсового типа движутся по зубчатой рейке или прокатному уголку, которые устанавливаются параллельно свариваемым кромкам, а аппараты безрельсового типа движутся непосредственно по свариваемым кромкам или самому изделию. [15]
Аппараты рельсового типа
Эти аппараты перемещаются вдоль шва по вертикально установленным рельсам или специальным направляющим, укрепленным на свариваемом изделии параллельно шву. Рельсы или специальные направляющие снабжаются зубчатой рейкой, по которой перекатывается зубчатое колесо ходового механизма. Аппарат при этом перемещается снизу вверх. Рельсовый путь может быть жестким (для сварки прямолинейных швов) или гибким (для сварки криволинейных швов). Максимальная длина сварных швов, выполняемых аппаратами рельсового типа, сравнительно небольшая и ограничивается длиной рельса и зубчатой рейки. К аппаратам рельсового типа относятся аппараты А-372Р, А-433Р, А-535, А-1170 и др., а также электрошлаковый полуавтомат А-820М.
Универсальный аппарат А-535 (рис. 5.8) предназначен для выполнения электрошлаковой сваркой прямолинейных и кольцевых швов стыковых, угловых и тавровых соединений. Сварку можно выполнять проволочными или пластинчатыми электродами с двусторонним принудительным формированием шва. Один, два или одновременно три проволочных электрода обычно используют при сварке металла толщиной от 20 до 450 мм и длиной до 10—11 м. Сварка тремя электродами позволяет значительно повысить производительность аппарата, применять трехфазный ток и симметрично загружать сеть с высоким коэффициентом мощности, а также изменять химический состав шва в широких пределах, сочетая электродные проволоки различных марок. Пластинчатые электроды применяют при получении сваркой прямолинейных швов длиной не свыше 1,5 м при толщине металла до 800 мм.
Аппарат движется по направляющим рельсовой колонны /, установленной параллельно свариваемым кромкам на расстоянии 250—300 мм от изделия 11. Колонну можно прикрепить к изделию с помощью консоли 20 или монтировать на специальной установке или тележке. Высота колонны зависит от длины шва и может достигать 12 м. По колонне со скоростью сварки перемещается ходовая тележка 2, приводимая в движение электродвигателем 16.
Рис. 5.8 Универсальный электрошлаковый аппарат А-535
На тележке расположены все механизмы аппарата; с ней связан также несущий кронштейн 4, на котором укреплена головка 7 с электродвигателем постоянного тока, обеспечивающая подачу в зону сварки трех электродных проволок. Скорость подачи проволок плавно регулируется изменением частоты вращения электродвигателя. Кроме того, скорость подачи каждого электрода может изменяться ступенчато с помощью установки сменных зубчатых колес. В процессе сварки электродам сообщают также горизонтальное возвратно-поступательное движение между торцами свариваемых кромок. Это выполняют реверсированием электродвигателя механизма перемещения электродов с помощью концевых выключателей 3. Скорость горизонтального перемещения электродов можно изменять с помощью сменных зубчатых колес.
На несущем кронштейне аппарата также расположены пульт управления 5, бункер 18 для флюса с ручным дозатором 15, подвеска 8 для переднего ползуна 10 и пропущенная в зазор между кромками тяга 17, к которой на подвеске 13 прикреплен задний ползун 12. Оба ползуна охлаждаются проточной водой. Для подвода сварочного тока к электродной проволоке и направления ее в зазор служат мундштуки 14, которые выдвигаются для предварительной их настройки и корректировки внутри разделки шва с помощью маховичков 6. Аппарат подключают к шкафу управления 19. Катушки 9 с электродными проволоками устанавливают на специальной подставке рядом со сварочным аппаратом.
В процессе сварки скорость перемещения аппарата регулируется автоматически в зависимости от уровня металлической ванны относительно медных ползунов. С этой целью в передний медный ползун вмонтирован щуп, электрически связанный с устройством для автоматического регулирования скорости сварки (рис. 5.9).
Основными узлами регулирующего устройства являются вольфрамовый электрощуп Щ, вмонтированный в передний формующий ползун Я, электромашинный усилитель ЭМУ с обмоткой возбуждения ОУ, повышающий трансформатор ТП2, электродвигатель механизма вертикального перемещения аппарата ДВД и потенциометр R1, с помощью которого устанавливается необходимая скорость сварки. Щуп получает питание от вторичной обмотки сварочного трансформатора через дроссель Др. Так как расплавленный флюс обладает электропроводностью, между щупом и металлической ванной проходит ток. Падение напряжения между щупом и металлической ванной пропорционально расстоянию между ними. Обмотка возбуждения ОУ электромашинного усилителя, от которого питается электродвигатель механизма вертикального перемещения, включена на разность двух напряжений — снимаемого с щупа через лампу Л, трансформатор ТП2 и селеновый выпрямитель В2 и снимаемого с потенциометра R1, включенного через выпрямитель В1 на вторичную обмотку независимого понижающего трансформатора ТП1.
 |
| Рис. 5.9. Принципиальная электрическая схема устройства для автоматического регулирования уровня металлической ванны (а) и схема установки щупа (б): J — изоляционные прокладки, 2 — ползун, 3 — щуп , 4 — шлаковая ванна, 5 — металлическая ванна, 6 — сварной шов |
В процессе сварки при небольшом расстоянии между щупом и металлической ванной напряжение на щупе незначительно, поэтому через обмотку ОУ будет проходить максимальный ток, значение которого определяется положением потенциометра R1. При этом напряжение электромашинного усилителя максимально и
сварочный аппарат будет перемещаться вверх со скоростью, превышающей скорость подъема металлической ванны. При увеличении расстояния между щупом и металлической ванной напряжение на щупе возрастет. В результате этого суммарный ток в обмотке ОУ уменьшается и скорость перемещения аппарата снижается. Положение щупа можно контролировать по накалу лампы Л. В схеме предусмотрен выпрямитель В, с помощью которого по обмотке ОУ проходит ток только одного направления, что исключает реверсирование электродвигателя ДВД.
При автоматической работе электрическая схема обеспечивает поддержание уровня металлической ванны в пределах ±2 мм против заданной величины. Для перехода на ручное управление аппаратом цепь электрощупа отключается выключателем ВК.
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2023 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.008 с) .
Оборудование для электрошлаковой сварки
Оборудование для ЭШС должна содержать устройства для принудительного удержания сварочной ванны в зазоре между ползуном и свариваемыми деталями; механизмы для перемещения сварочной головки и других систем по вертикали, вдоль свариваемых кромок; источники питания, характеристики и параметры которых обеспечивают устойчивость процесса; механизмы перемещения электродов вдоль зеркала сварочной ванны для равномерного ее прогрева и, следовательно, для получения равномерного провара кромок.
Комплекс механизмов для автоматической или полуавтоматической ЭШС вертикальных швов должен одновременно выполнять следующие действия: нагрев шлаковой ванной свариваемых кромок и присадочного материала до температуры их плавления; подачу в зазор между кромкой электродного и дополнительного металла; подвод к электроду сварочного тока; удерживание сварочной ванны в зазоре; перемещение источника нагрева и формирующих устройств по мере образования шва; возвратно-поступательное перемещение источника нагрева в зазоре для равномерного проплавления кромок толстого металла и др.
Оборудование для ЭШС по способу перемещенияразделяется на самоходное: рельсовое, безрельсовоеи подвесное.
Аппараты рельсового типа (рис. 3.2, а) движутся по рельсовому пути 2, установленному параллельно кромкам свариваемого изделия 1.Ходовые механизмы аппаратов снабжены электрическим приводом 7 вертикального движения (автоматическая сварка) либо ручным приводом (полуавтоматическая сварка). Аппараты рельсового типа чаще всего имеют жесткую связь между рельсом и ходовым механизмом. Тележка4 этих аппаратов (рис. 3.2, а) снабжена приводной шестерней 5, которая находится в зацеплении с рейкой 3 рельса. На тележке 4 крепятся все элементы аппарата, в том числе и механизм колебания 6.
 |
| Рис. 3.2. Рельсовый (а), безрельсовый (б) и подвесной (в) аппараты для электрошлаковой сварки проволочным электродом: 1 — свариваемое изделие; 2 — рельсовый путь; 3 — рейка; 4, 11, 12 — тележка; 5 — приводная шестерня; 6 — механизм колебания; 7 — электрический привод; 8 — сварочная проволока; 9 — кассета; 10 — пружина. |
Аппараты безрельсового типа (рис. 3.2, б), движущиеся непосредственно по свариваемому изделию1. Уэтихаппаратов (рис. 3.2, б), связь между тележкой и изделием достигается за счет действия мощной пружины 10, прижимающей к изделию две тележки 11 и 12, расположенные по обе стороны свариваемогоизделия 1, или за счет магнитных присосок.
Технология ЭШС
Электрошлаковую сварку ведут преимущественно на переменном токе. Постоянный ток используют только при сварке металла малой толщины (40 мм и менее). Установлено, что при сварке на постоянном токе происходит электролиз шлака.
Основными параметрами режима электрошлаковой сварки являются: Iсв, напряжение на электродах Uэ, и Vсв.
Изменение сварочного тока наибольшее влияние оказывает на глубину металлической ванны. С его увеличением глубина ванны возрастает, а ширина ванны изменяется незначительно.
Падение напряжения на электродах большое влияние оказывает на ширину металлической ванны. С увеличением напряжения ширина металлической ванны возрастает, а глубина ванны изменяется незначительно.
При увеличении скорости сварки наблюдается возрастание глубины металлической ванны, а ширина ее изменяется по более сложной зависимости, имеющей максимум. Скорость сварки определяется перемещением ползунов (кроме электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком).
Основные параметры режима электрошлаковой сварки могут изменяться в следующих пределах: Iсв=300–5000 А, Uэ=22–55 В, Vсв=0, 3–4, 0 м/ч.
Дополнительными параметрами режима электрошлаковой сварки являются: зазор между свариваемыми кромками, скорость подачи электрода, число электродов и площадь их поперечного сечения, глубина шлаковой ванны, вылет электрода, скорость поперечных колебаний электродов в сварочном зазоре, состав флюса и др.
С увеличением ширины зазора между свариваемыми кромками ширина металлической ванны увеличивается, а глубина не изменяется. Практически величина зазора составляет 15–40 мм.
Увеличение скорости подачи электрода действует аналогично увеличению тока. Скорость подачи проволоки обычно составляет 100-500 м/ч, пластинчатых электродов – 1, 2–3, 5 м/ч.
С увеличением числа электродов и площади их поперечного сечения глубина и ширина металлической ванны заметно увеличиваются.
С увеличением глубины шлаковой ванны глубина металлической ванны незначительно уменьшается. Глубину шлаковой ванны поддерживают в пределах 30–90 мм.
С увеличением вылета электрода глубина и ширина металлической ванны заметно уменьшаются. Вылет электрода составляет 60–80 мм.
С увеличением скорости поперечных колебаний электродов в сварочном зазоре ширина металлической ванны уменьшается. Скорость поперечных колебаний электродов в сварочном зазоре составляет 25–40 м/ч.
В табл. 3.1 приведены режимы ЭШС низкоуглеродистых сталей.
Режимы электрошлаковой сварки низкоуглеродистых сталей
| Толщина металла, мм | Тип электрода | Количество электродов, шт. | Сварочный ток на один электрод, А | Напряжение на электродах, В | Скорость сварки, м/ч | Скорость подачи электродов, м/ч |
| 200 | Проволока диаметром 3 мм | 2 | 550 | 46-48 | 0, 5 | 250 |
| 300 | Пластина: 10х135 мм | 2 | 1500-1800 | 30-32 | 0, 45 | 1, 6 |
Электрошлаковую сварку применяют для сварки углеродистых конструкционных, легированных и специальных сталей, чугуна различного состава, меди, алюминия, титана и их сплавов при толщине от 20 до 2500 мм и выше. Способ внедрен в тяжелом и энергетическом машиностроении, в химическом машиностроении, в судо- и авиастроении.
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-19; Просмотров: 375; Нарушение авторского права страницы