Автоматизований пристрій для одностороннього atig-зварювання неповоротних стиків труб

Реферат: Автоматизований пристрій для одностороннього ATIG-зварювання неповоротних стиків труб неплавким електродом в інертних газах складається з нерухомого вузла кріплення апарата на трубі, електромеханічного привода та поворотної планшайби зі зварювальним пальником з неплавким електродом, включає розміщений на планшайбі механізм для утримання і нанесення, в процесі зварювального циклу, на зварювані кромки шару активуючого флюсу. UA 74706 U (12) UA 74706 U UA 74706 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області зварної техніки та може бути використана при автоматичному односторонньому ATIG-зварюванні неплавким електродом в інертних газах неповоротних стиків трубопроводів із труб з товщиною стінки до 12,0 мм у тепловій та атомній енергетиці, машинобудуванні, суднобудуванні та інших галузях народного господарства. Відомо, що при зварюванні кільцевих стиків труб з товщиною стінки до 12,0 мм при виготовленні та монтажі трубних конструкцій, технологічних та транспортних трубопроводів, об'єктів теплової та атомної енергетики, нафтогазохімічної апаратури використовується велика кількість труб діаметрами до 530 мм і з товщиною стінки 2,5-12,0 мм. Стики цих труб в залежності від конструкції можуть знаходитись в різних просторових положеннях - від горизонтального до вертикального. Щоб, хоч якось запобігти витіканню розплавленого дугою металу із зварювальної ванни, зменшують об'єм ванни, використовуючи багатошарове зварювання з розкриттям кромок. При цьому для стабільного проплавлення і формування кореневого шва, залишають притуплення кромок 1,0-1,7 мм. Потім, для отримання повномірного шва розкриття кромок заплавляють присадним матеріалом (дротом), наплавляючи при кожному наступному проході 2,0-2,5 мм металу. Таким чином, в залежності від точності витримки кута розкриття кромок і товщини стінки, кількість проходів може становити 3-10. Враховуючи невеликі швидкості зварювання (до 12 м/год.), це призводить до великих витрат часу і енергоресурсів, а також основного і присаджувального матеріалу. На цій технологічній основі побудовані апарати відомих фірм [див., наприклад: патенти Німеччини DE 3238497, DE 3238497, DE 3225995 (Messer Griesheim GMBH В23К 9/028, В23К 9/12); Америки US 4243868 (GEN Atomic Co B23K 9/028, B23K 9/12), US 4009360 (Clarke chapman ltd B23K 9/028, B23K 9/12), US 3632959 (CRC Crose INT INC B23K 9/028, B23K 9/12); Англії GB 1534257 (Levin Z B23K 9/028, B23K 9/12), Японії JP 9308967 (Tasago thermal engineering, Akiyoshi kogyo KK B23K 9/028, B23K 9/12) та Росії RU 2202452 (ОАО "КВЗ" В23К 9/12)]. Основним недоліком наведених пристроїв є те, що вони не можуть виконувати автоматизоване зварювання труб з товщиною стінки від 2,5 до 12,0 мм, без розкриття кромок і без використання присадного дроту. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є "Пристрій для зварювання неповоротних стиків" [Патент України № 74658, МПК В23К 37/2, В23К 9/12, 16.01.2006], який вибрано за прототип, включає планшайбу, зварювальний пальник та автономний механізм подачі присадного дроту і додатково включає протяжну головку та спеціальний жолоб, який забезпечує фіксацію подачі дроту у зону зварювання у подовжньому напрямі. Недоліком відомого пристрою є виникнення високих внутрішніх напруг у присадному дроті при його проходженні через спеціальний жолоб, в зв'язку з високим опором руху дроту (малий радіус вигину проволоки). При проходженні цього жолобу, що призводить до постійної зміни осі та кута входу (у зону зварювання) кінця дроту до осі неплавкого електрода. А це в свою чергу призводить до постійних відхилень присадного дроту від зони зварювання та нестабільності у формуванні зварного шву. Крім того, цей пристрій, як і усі інші наведені вище, не призначені для використання методом зварювання ATIG. Тому, що він не має необхідного механізму і блока з програмою для автоматичного нанесення флюсу, а при роздільному ручному нанесенні флюс потрапляє в стик, що призводить до утворення дефектів в металі шва і це не дозволяє зварювати якісно неповоротні стики з товщиною стінки до 12,0 мм за один прохід, особливо коли стики цих труб в залежності від геометрії конструкції можуть знаходитись в різних просторових положеннях. Тому задачею пропонованого технічного рішення є розширення можливостей автоматичних пристроїв для одностороннього ATIG-зварювання неповоротних стиків труб. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції автоматизованого пристрою для одностороннього АТIG-зварювання неповоротних стиків труб, шляхом введення додаткового механізму для утримання і нанесення активуючого флюсу, а також окремого програмно-моделюючого блока керування, в якому програмується цикл "складання зварювання" з автоматизованим нанесенням флюсу на кромки стику, для підвищення його продуктивності, повної автоматизації і виключення особистого фактору з технологічних циклів та покращення якості і стабільності формування зварних швів в усіх просторових положеннях, чим забезпечується новий технічний результат. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що у відомому автоматизованому пристрої для одностороннього АТIG-зварювання неповоротних стиків труб неплавким електродом в інертних газах, який має нерухомий вузол кріплення апарату на трубі відносно стику, електромеханічний привід та поворотну планшайбу зі зварювальним пальником з неплавким електродом і згідно корисної моделі додатково включає розміщений на планшайбі механізм для утримання і нанесення, в процесі зварювального циклу, на зварювані кромки шару активуючого флюсу, а також окремий програмно-моделюючий блок керування, в якому програмується цикл 1 UA 74706 U 5 10 15 20 25 30 35 "складання - зварювання" з автоматизованим нанесенням флюсу на кромки стику, що враховує діаметр та товщину стінки труби. А також завдяки тому, що автоматизований пристрій спільно з окремим програмно-моделюючим блоком керування підключеним разом з механізмом для утримання і нанесення, в процесі зварювального циклу, на зварювані кромки шару активуючого флюсу, забезпечує зварювання несучих швів без розкриття кромок по шару активуючого флюсу з повним проплавленням стиків з товщиною стінки до 12,0 мм за один прохід, без зміни встановленої величини зварювального струму, у різних просторових положеннях - від горизонтального до вертикального. Використання заявленої корисної моделі при односторонньому ATIG-зварюванні неповоротних стиків труб забезпечує рівномірне нанесення активуючого флюсу на місце подальшого зварювання, що дає стабільні параметри зварювання і не призводить до великих витрат часу і енергоресурсів. Механізм для автоматичного нанесення активуючого флюсу виконаний таким чином, що флюс прямо з його корпусу подається з запрограмованою швидкістю і рівномірно наноситься тонким шаром на місце подальшого зварювання. Деталі корисної моделі, її об'єкти і переваги описані нижче і ілюструються кресленням, де зображена блок-схема до автоматизованого пристрою для одностороннього ATIG-зварювання неповоротних стиків труб. Пристрій з механізмом для автоматичного нанесення активуючого флюсу і окремим програмно-моделюючим блоком керування містить 1 - активуючий флюс, 2 - корпус, 3 - вузол переключення, 4 - електромеханічний привід, 5 - рухому планшайбу, 6 - зварювальний пальник з неплавким електродом, 7 - програмно-моделюючий блок керування. Робота корисної моделі для одностороннього зварювання методом ATIG неповоротних стиків труб здійснюється наступним чином: Перед початком виконання зварювання, електромеханічний привід поз. 4 креслення, за допомогою окремого програмно-моделюючого блока керування поз. 7, в якому програмуються цикли "складання - зварювання" з функціональними можливостями автоматичного нанесення активуючого флюсу в різних просторових положеннях, з нанесенням його на кромки стику, що враховує діаметр та товщину стінки труби, починає переміщувати рухому планшайбу поз. 5 з механізмом для автоматичного нанесення активуючого флюсу та зварювальним пальником з неплавким електродом поз. 6, а активуючий флюс поз. 1 у твердому стані, за допомогою вузла переключення поз. 3, подається із корпусу поз. 2 механізму і наноситься на місце подальшого зварювання поз. 8. А вже по нанесеному на кромки стику активуючому флюсу виконується процес зварювання труби поз. 9. Таким чином, заявлений автоматичний пристрій для одностороннього ATIG-зварювання неповоротних стиків труб забезпечує високоякісне орбітальне зварювання у всіх просторових положеннях, що обумовлює його промислове застосування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 1. Автоматизований пристрій для одностороннього ATIG-зварювання неповоротних стиків труб неплавким електродом в інертних газах, який складається з нерухомого вузла кріплення апарата на трубі, електромеханічного привода та поворотної планшайби зі зварювальним пальником з неплавким електродом, який відрізняється тим, що додатково включає розміщений на планшайбі механізм для утримання і нанесення, в процесі зварювального циклу, на зварювані кромки шару активуючого флюсу. 2. Автоматизований пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що додатково має окремий програмно-моделюючий блок керування, в якому запрограмований цикл "складаннязварювання" з автоматизованим нанесенням флюсу на кромки стику, що враховує діаметр та товщину стінки труби. 3. Автоматизований пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що окремий програмномоделюючий блок керування підключений разом з механізмом для утримання і нанесення, в процесі зварювального циклу, на зварювані кромки шару активуючого флюсу, забезпечує зварювання несучих швів без розкриття кромок по шару активуючого флюсу з повним проплавленням стиків з товщиною стінки до 12,0 мм за один прохід, без зміни встановленої величини зварювального струму, у різних просторових положеннях - від горизонтального до вертикального. 2 UA 74706 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3