Шовная контактная сварка сильфонов
Обновлено: 19.09.2024
Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при автоматической сварке однослойных и многослойных сильфонов. Установка содержит корпус, вращатель, механизм поджатия заготовок, приспособление для сборки и сварки наружных швов сильфонов, приспособление для сварки внутренних швов сильфонов, сварочную горелку. Приспособление для сборки и сварки внутренних швов сильфонов состоит из съемного корпуса и двух оправок, одна из которых при поджатии опирается на накидную крышку. Верхняя часть корпуса выполняется в виде патрубка с резьбой на конце для крепления приспособлений для сборки и сварки заготовок. Внутри корпуса вокруг штока выполняется канал для подачи защитного газа. Приспособление для сборки и сварки наружных швов состоит из съемного корпуса, выполненного в виде полого цилиндра с каналами для подачи защитного газа и основания в виде фланца, на котором монтируются заготовки с торцевыми деталями, опорными центрирующими кольцами, оправками и полукольцами. Сварочная горелка смонтирована в верхней части корпуса установки на передвижной каретке с возможностью перемещения и ориентации в зоне сварки как наружного, так и внутреннего сварного шва. Такое выполнение установки позволяет значительно расширить ее технологические возможности, повысить производительность и качество сварки. 2 ил.
Формула изобретения
Установка для сварки сильфонов, содержащая корпус, вращатель, механизм поджатая заготовок, приспособление для сборки и сварки наружных швов сильфонов, сварочную горелку, отличающаяся тем, что установка оснащена приспособлением для сборки и сварки внутренних швов сильфонов, состоящим из съемного корпуса, внутри которого выполнен канал для подачи защитного газа, и двух оправок, одна из которых при поджатии опирается на накидную крышку, имеющую центральное отверстие, совмещенное с отверстием в оправках с образованием полости для подвода сварочной горелки, и системой подачи защитного газа через вращатель, механизм поджатия и приспособления для сборки и сварки заготовок к обратной стороне сварного шва, вращатель состоит из механизма вращения и барабана с размещенным в верхней его части зажимным центрирующим устройством и установлен в центре нижней части корпуса установки на подшипниковой опоре с каналом подачи воздуха в механизм поджатия заготовок и каналом системы подачи защитного газа к обратной стороне сварного шва, механизм поджатия неподвижно закреплен внутри барабана и состоит из корпуса с размещенным в нем мембранным пневмогидроприводным механизмом с полым штоком, соединенным с прижимным винтом, на конце которого закреплена шайба для поджатия свариваемых заготовок, верхняя часть корпуса выполнена в виде патрубка с резьбой на конце для крепления приспособлений для сборки и сварки заготовок, а внутри корпуса вокруг штока выполнен канал для подачи защитного газа, приспособление для сборки и сварки наружных швов состоит из съемного корпуса, выполненного в виде полого цилиндра с каналами для подачи защитного газа и с основанием в виде фланца, на который монтируются заготовки с торцевыми деталями, опорными центрирующими кольцами, оправками и полукольцами, при этом сварочная горелка смонтирована в верхней части корпуса установки на передвижной каретке с возможностью перемещения и ориентации в зоне сварки как наружного так и внутреннего сварного шва.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к сварочному производству, в частности к установкам для автоматической сварки швов тонколистовых однослойных и многослойных сильфонов из кольцевых диафрагм, и может быть использовано в отраслях промышленности при изготовлении трубопроводных систем с температурными и другими компенсаторами из различных металлов.
Известна установка для автоматической сварки сильфонов (авт.св. СССР 1569157, опубл. 07.06.90 г., бюл. 21), содержащая корпус, вращатель, единый механизм зажима свариваемого изделия и сварочную головку. Однако данная установка может быть использована только для сварки торцов многослойного сильфона.
За прототип принята установка для сварки наружных швов сильфонов из кольцевых пластин по авт.св. 1632719, опубл. 07.03.91 г., содержащая корпус, вращатель, механизм поджатия заготовок, приспособление для сборки и сварки наружных швов сильфонов, сварочную горелку. Сварка внутренних швов сильфонов на данной установке невозможна, так как приспособление для сборки и сварки скомплектовано только для сварки наружных швов сильфонов, а также конструкция вращателя и механизма поджатия свариваемых заготовок не позволяет производить надежную центровку и зажатие заготовок при сварке внутренних швов сильфонов из кольцевых пластин.
Недостатком известной установки является ограниченность технологических возможностей, низкая производительность.
Предлагаемой установкой решается задача - расширение технологических возможностей, повышение производительности и качества свариваемых изделий за счет обеспечения быстрого и точного базирования заготовок сильфонов в приспособлениях при сборке и сварке как внутренних, так и наружных швов.
Для достижения этого технического результата установка для сварки сильфонов, содержащая корпус, вращатель, механизм поджатая заготовок, приспособление для сборки и сварки наружных швов сильфонов, сварочную горелку, дополнительно оснащена приспособлением для сборки и сварки внутренних швов сильфонов, состоящим из съемного корпуса, внутри которого выполнен канал для подачи защитного газа, и двух оправок, одна из которых при поджатии опирается на накидную крышку, имеющую центральное отверстие, совмещенное с отверстием в оправках с образованием полости для подвода сварочной горелки, и системой подачи защитного газа через вращатель, механизм поджатия и приспособления для сборки и сварки заготовок к обратной стороне сварного шва; вращатель состоит из механизма вращения и барабана с размещенным в верхней его части зажимным центрирующим устройством и установлен в центре нижней части корпуса установки на подшипниковой опоре с каналом для подачи воздуха в механизм поджатия заготовок и каналом системы подачи защитного газа к обратной стороне сварного шва, механизм поджатия неподвижно закреплен внутри барабана и состоит из корпуса с размещенным в нем мембранным пневмогидроприводным механизмом с полым штоком, соединенным с прижимным винтом, на конце которого закреплена шайба для поджатая свариваемых заготовок, верхняя часть корпуса выполнена в виде патрубка с резьбой на конце для крепления приспособлений для сборки и сварки заготовок, а внутри корпуса, вокруг штока, выполнен канал для подачи защитного газа; приспособление для сборки и сварки наружных швов состоит из съемного корпуса, выполненного в виде полого цилиндра с каналами для подачи защитного газа и с основанием в виде фланца, на который монтируются заготовки с торцевыми деталями, опорными центрирующими кольцами, оправками и полукольцами, при этом сварочная горелка смонтирована в верхней части корпуса установки на передвижной каретке с возможностью перемещения и ориентации в зоне, сварки как наружного так и внутреннего сварного шва.
Отличительными признаками предлагаемой установки от известной, наиболее близкой к ней, является оснащение установки приспособлением для сборки и сварки внутренних швов сильфонов, состоящим из съемного корпуса, внутри которого выполнен канал для подачи защитного газа, и двух оправок, одна из которых при поджатии опирается на накидную крышку, имеющую центральное отверстие, совмещенное с отверстием в оправках с образованием полости для подвода сварочной горелки, и системой подачи защитного газа через вращатель, механизм поджатая и приспособления для сборки и сварки заготовок к обратной стороне сварного шва. А также использование вращателя, состоящего из механизма вращения и барабана с размещенным в верхней его части зажимным центрирующим устройством, и расположение в центре нижней части корпуса установки на подшипниковой опоре с каналом подачи воздуха в механизм поджатая заготовок и каналом системы подачи защитного газа, закрепление механизма поджатая внутри барабана, состоящего из корпуса с размещенным в нем мембранным пневмогидроприводным механизмом с полым штоком, соединенным с прижимным винтом, на конце которого закреплена шайба для поджатая свариваемых заготовок, верхняя часть корпуса выполнена в виде патрубка с резьбой на конце для крепления приспособлений для сборки и сварки заготовок, а внутри корпуса, вокруг штока, выполнен канал для подачи защитного газа.
Кроме того, использование приспособления для сборки и сварки, состоящего из съемного корпуса, выполненного в виде полого цилиндра с каналами для подачи защитного газа и с основанием в виде фланца, на который монтируются заготовки с торцевыми деталями, опорными центрирующими кольцами, оправками и полукольцами и монтирование сварочной горелки в верхней части корпуса на передвижной каретке с возможностью перемещения и ориентации в зоне сварки, как наружного, так и внутреннего шва.
Благодаря наличию отличительных признаков данная установка обеспечивает автоматический зажим и центрирование свариваемых заготовок, точную фиксацию зоны сварного шва, плотное прижатие свариваемых кромок и повышение качества свариваемых заготовок.
На фиг.1 изображена установка для сварки с приспособлением для сборки и сварки заготовок с выполнением внутреннего шва сильфона. На фиг.2 изображена установка для сварки с приспособлением для сборки и сварки заготовок с выполнением наружного шва сильфона.
Установка для сварки содержит прямоугольный корпус 1, внутри которого размещен вращатель свариваемого изделия, состоящий из механизма вращения 2 и барабана 3, закрепленного в центре нижней части корпуса 1 на подшипниковой опоре 4, в которой выполнены канал 5 для подачи воздуха в механизм поджатия 6 свариваемых заготовок 7 и канал 8 для подачи защитного газа в приспособления для сборки и сварки заготовок для защиты обратной стороны сварного шва. В верхней части барабана 3 установлено зажимное центрирующее устройство 9, внутри барабана 3 неподвижно посредством перегородки 10 закреплен механизм поджатия 6 свариваемых заготовок 7, состоящий из корпуса 11 с размещенным в нем мембранным пневмогидроприводным механизмом 12, имеющим полый шток 13.
Верхняя часть корпуса выполнена в виде патрубка 14 с каналом для подачи защитного газа и резьбой на конце для крепления приспособлений 15 для сборки и сварки заготовок 7 с выполнением внутреннего или наружного шва сильфона. Полый шток 13 соединен с прижимным винтом 16, на конце которого крепится шайба 17, предназначенная для передачи усилия поджатия свариваемым кромкам заготовок и перекрытия внутренней полости приспособлений 15 для прохождения защитного газа.
Приспособление 15 (фиг.1) для выполнения внутреннего шва сильфона состоит из съемного корпуса, двух оправок 18, одна из которых при поджатии опирается на накидную опорную крышку 19, имеющую отверстие в центре, совмещенное с отверстием в оправках 18 с образованием полости для помещения в ней малогабаритной сварочной горелки 20.
Для подачи защитного газа к обратной стороне сварного шва свариваемых изделий на корпусе 11 имеется штуцер 21 и канал 22, расположенный внутри корпуса 11 вокруг штока 13. В приспособлении 15 (фиг.1) для этой цели предназначен канал 23 и отверстие 24. В приспособлении для сборки и сварки заготовок с выполнением наружного шва (фиг.2) защитный газ для обратной стороны шва подводится через внутреннюю полость приспособления 15 и отверстия 24. Сварочная горелка 20 смонтирована в верхней части корпуса установки на передвижной каретке 25 и закреплена посредством штатива 26, позволяющего устанавливать горелку 20 в любое заданное положение как для сварки внутренних швов, так и наружных.
Приспособление 15 (фиг.2) для сборки и сварки наружных швов состоит из съемного корпуса, выполненного в виде полого цилиндра с отверстиями 24 для подачи защитного газа к обратной стороне сварного шва. Основание корпуса выполнено в виде фланца, на который монтируются заготовки 27, сваренные попарно по внутреннему шву из заготовок 7(фиг.1), с торцевыми деталями 28 и 29, опорными центрирующими кольцами 30 и 31, медными оправками 32 и 33 и медными полукольцами 34 для обеспечения равномерного зажатия заготовок и торцевых деталей (фланцев) и обеспечения стабильного теплоотвода, ограничения зоны термического влияния и сформирования заданных параметров сварного шва.
Установка работает следующим образом. Приспособление 15 (фиг.1) для сборки и сварки заготовок сильфона по внутреннему шву устанавливают в зажимное центрирующее устройство 9, закрепляют посредством резьбового соединения с патрубком 14 корпуса 11 поджимного механизма 12 (навинчивают на патрубок), после чего зажимают приспособление 15 в устройстве 9, затем в шток 13 завинчивают на необходимую длину прижимной винт 16.
Далее в приспособлении 15 (фиг.1) закрепляют с помощью гайки поджимную шайбу 17 на свободном конце винта 16, после чего в приспособление 15 (фиг.1) на шайбу 17 устанавливают в медных оправках 18 заготовки 7 и закрепляют сверху накидной опорной крышкой 19 посредством резьбового соединения. После этого в результате срабатывания механизма поджатия с перемещением штока 13 вверх производится сжатие свариваемых заготовок 7 по всему периметру сварного шва между медными оправками 18 поджимной шайбой 17 с одной стороны и накидной опорной крышкой 19 с другой стороны. Подводится малогабаритная сварочная горелка 20 к свариваемым кромкам заготовок с включением последовательного цикла сварки: подается защитный газ в приспособление 15 и горелку 20, включается сварочный ток и механизм вращения 2.
После завершения цикла сварки кольцевого внутреннего шва последовательно выключается сварочный ток, механизм вращения и система подачи защитного газа в горелку 20 и приспособление 15 (фиг.1). Сварочная горелка вынимается из приспособления 15 (фиг.1), отключается механизм поджатия, и шток 13 опускается вниз в исходное положение. Снимается опорная крышка 19 приспособления 15 (фиг. 1), вынимаются медные оправки 18 со сварной секцией из двух заготовок 7. Затем цикл сборки и сварки секций из двух заготовок повторяется. После завершения сварки требуемого количества заготовок с внутренним швом отсоединяется поджимная шайба 17 от прижимного винта 16, освобождается зажимное центрирующее устройство 9, свинчивается приспособление 15 (фиг.1) с патрубка 14 поджимного механизма 12.
Сварка наружных швов сильфонов в установке выполняется следующим образом. Приспособление для сборки и сварки наружных швов сильфонов 15 (фиг.2) устанавливается в аналогичной последовательности с приспособлением для сварки внутренних швов сильфонов (фиг.1). И далее на фланец основания приспособления 15 (фиг. 2) укладываются опорное центрирующее кольцо 30 и медная оправка 32, между которыми устанавливается торцевая деталь 28 (фланец), затем устанавливаются попарно свариваемые (секции сильфона из сваренных заготовок 7) заготовки 27 с вставленными в них по наружному диаметру медными полукольцами 34, предназначенными для формирования сварного шва и обеспечивающими прижим свариваемых кромок наружного шва сильфона при сварке. Затем устанавливается опорное центрирующее кольцо 31, торцевая деталь (фланец) 29, медная оправка 33 и сверху на поджимной винт 16 устанавливается поджимная шайба 17 и закрепляется с помощью гайки.
После указанных сборочных операций включается механизм поджатая с перемещением штока 13 вниз и производится сжатие свариваемых кромок по всему периметру наружного шва заготовок 7 и торцевых деталей 28 и 29 между медными оправками 32 и 33 и медными полукольцами 34. Цикл сварки осуществляется по аналогии сварки внутренних швов и повторяется для каждого кольцевого шва.
Предложенная установка экспериментально опробована для сварки двухслойного сильфона из титанового сплава ВТ 1-00: диафрагмы толщиной 0,2 мм, наружный диаметр 110 мм, внутренний 90 мм, фланцы толщиной 0,4 мм и трехслойного сильфона из нержавеющей стали 12Х18Н10Т: диафрагмы толщиной 0,2 мм, наружный диаметр 90 мм, внутренний 70 мм, фланцы толщиной 0,6 мм. После сварки внутренних и наружных швов на диафрагмах и приварки торцевых деталей (фланцев) произведен контроль сварных швов и испытания.
Экспериментальная проверка работы заявляемой установки и результаты контроля качества сварных швов подтвердили высокое качество сварных соединений.
Использование данной установки позволяет расширить технологические возможности, повысить производительность и качество сварки за счет обеспечения автоматического зажима и центрирования изделий, точной фиксации зоны сварного шва, плотного прижатия свариваемых кромок, сварки как внутренних, так и наружных швов сильфонов из кольцевых диафрагм.
Контактная точечная сварка деталей из алюминиевых и магниевых сплавов
Настоящая инструкция распространяется на контактную точечную сварку деталей из алюминиевых сплавов типов АМг, АМц, Д16 и сплавов на основе магния типов МА1, МА8, толщиной от 0,3 до 2,0 мм.
Инструкцией надлежит руководствоваться при разработке технологических процессов, изготовлении, контроле и приемке сварных узлов.
Отступления (ужесточение или снижение требований) от настоящей инструкции могут быть внесены в технологическую документацию на изделие по согласованию с главным технологом и представителем заказчика.
Материалы, оборудование, приспособления и инструмент даны в Приложении.
Выполнение контактной точечной сварки должно производиться при соблюдении правил техники безопасности, изложенных в инструкции по ТБ.
Материалы для изготовления электродов и подготовка электродов к сварке
Изготавливать электроды из медных сплавов марок «МК», «МСр» или «БрХЦр 0,3-0,9» ГОСТ 14111-77.
Выполнять форму контактной рабочей части электродов только сферической. Радиус сферы и диаметр электрода в зависимости от толщины свариваемых деталей выбирать согласно таблице 1.
| Толщина свариваемого материала, мм | Размеры электродов, мм | |
|---|---|---|
| Радиус сферы | Мин. диаметр электрода | |
| 0,3 | 25-50 | 12 |
| 0,5 | 25-50 | 12 |
| 0,8 | 50-75 | 16 |
| 1,0 | 50-75 | 16 |
| 1,2 | 50-75 | 20 |
| 1,5 | 75-100 | 20 |
| 2,0 | 75-100 | 25 |
Не допускать на контактной поверхности электродов рисок, вмятин, забоин.
Зачищать шлифовальной шкуркой, в процессе сварки, электроды через каждые 15-20 точек.
Контролировать радиус шаблоном форму контактной поверхности электродов (радиус сферы). По мере износа рабочей поверхности электродов они отправляются на заточку.
Производить заточку электродов на токарном станке.
Применять фигурные электроды рекомендуется при условии отсутствия остаточных деформаций изгиба и необходимой жесткости при данном усилии сжатия.
Устанавливать электроды в сварочной машине следует без смещения и перекосов одного электрода относительно другого при полном рабочем усилии на электродах.
Производить сварку деталей неравных толщин с учетом следующего требования: электрод со стороны более тонкой детали устанавливать меньшего диаметра и с меньшим радиусом сферы, чем со стороны более толстой детали.
Хранить электроды в таре, исключающей возможность повреждения их рабочих и контактных поверхностей.
Подготовка деталей к сварке
Удалить со свариваемых поверхностей деталей масло и другие жировые загрязнения протиркой хлопчатобумажным полотном, смоченным в бензине.
Произвести после обезжиривания дальнейшую подготовку деталей к сварке путем химического травления или механической зачистки свариваемых кромок.
Производить механическую зачистку свариваемых поверхностей деталей с двух сторон на ширину 15-20 мм стальной щеткой или шлифовальной шкуркой.
Протереть после механической зачистки свариваемые поверхности деталей хлопчатобумажным полотном, смоченным в бензине.
Использовать подготовленные согласно данной инструкции детали под сварку не позднее:
- 24 ч из магниевых сплавов;
- 72 ч из алюминиевых сплавов.
Не допускать не использованные за указанный срок материалы на сварку. Подвергнуть их повторной обработке.
Разрешить травление и зачистку одних и тех же деталей производить не более 3-х раз.
Подготовка машины к сварке
Установить в электрододержатели машины сварочные электроды, необходимые для сварки данного узла.
Произвести включение машины и настройку всех ее механизмов с учетом требований инструкции по эксплуатации.
Установить ориентировочный режим сварки согласно таблиц 3-8 и произвести пробную сварку технологических образцов.
Изготавливать технологические образцы из материала той же марки и того же сечения, что и свариваемые детали.
Производить подготовку технологических образцов перед сваркой согласно разделу «Подготовка деталей к сварке».
Подвергнуть сварные технологические образцы внешнему осмотру, а затем разрушению в тисках.
Производить сварку и разрушение технологических образцов в следующих случаях:
- регулярно в процессе сварки деталей, через каждые 100-150 точек, но не менее одной проверки на партию деталей;
- после длительного перерыва в работе;
- после смены электродов;
- после сварки последнего в партии узла;
- на любом этапе сварки по требованию ОТК.
Считать сварку удовлетворительной, если разрушение сварного узла происходит по основному материалу с вырывом сварного ядра.
Считать прочность узла неудовлетворительной, если разрушение образца носит характер отлипания, без вырыва сварной точки.
Приступать к сварке на отработанном режиме только после получения удовлетворительных результатов механических испытаний.
Сборка и прихватка деталей
Производить сборку деталей перед сваркой, в зависимости от сложности изделий, с использованием различных приспособлений или без них.
Изготавливать сборочные приспособления необходимые из немагнитных материалов.
Не допускать при сборке грубой подготовки деталей с образованием больших зазоров. Величины допустимых зазоров деталей различной толщины приведены в таблице 2.
| Толщина тонкой детали, мм | Зазоры на длине | ||
|---|---|---|---|
| 100 мм | 200 мм | 300 мм | |
| 0,8 | 0,4 | 0,8 | 1,2 |
| 1,0 | 0,4 | 0,8 | 1,2 |
| 1,2 | 0,4 | 0,8 | 1,2 |
| 1,5 | 0,4 | 0,8 | 1,2 |
| 2,0 | 0,3 | 0,8 | 0,9 |
Производить прихватку, в случае необходимости, на режимах, установленных для сварки данных деталей. Размеры сварных точек при прихватке и сварке должны быть равны.
Не допускать постановки клейм в местах, предназначенных для сварки.
Сварка деталей
Наблюдать в процессе работы:
- за правильностью расположения и внешним видом сварных точек;
- за процессом сварки, наружные и внутренние выплески не допускаются;
- за стоянием и чистотой рабочей поверхности электродов;
- за давлением воздушной сети по манометру;
- за интенсивностью охлаждения токоведущих элементов вторичного контура.
Не допускать прикосновения деталей при сварке к токоведущим частям машины, с тем, чтобы избежать шунтирования тока через случайные контакты.
Ставить сварные точки, при сварке двухрядных швов, рекомендуется в шахматном порядке (для меньшего шунтирования тока).
Не допускать коробления деталей при сварке, для чего необходимо:
- при сварке деталей большой протяженности начинать сварку от середины детали к краям, при этом сначала следует ставить точки, не придающие деталям жесткость;
- следить, чтобы смещение одного электрода относительно другого под действием усилием усилия сжатия было минимальным.
В таблицах 3-8 приведены ориентировочные режимы точечной сварки алюминиево-магниевых сплавов на машинах переменного тока типа «МТП», «МТПУ».
| Толщина детали, мм | Параметры усилия электродов | Параметры тока | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Сварочное, кг | Ковочное, кг | Включение ковочного усилия, с | Действительное значение сварочного тока, кА | Длительность импульса, с | |
| 0,5+0,5 | 140-160 | — | — | 15,0-16,0 | 0,08 |
| 0,8+0,8 | 200-230 | — | — | 17,0-18,0 | 0,10 |
| 1,0+1,0 | 270-300 | — | — | 20,5-22,0 | 0,12 |
| 1,5+1,5 | 380-420 | — | — | 25,5-27,0 | 0,40 |
| 2,0+2,0 | 550-600 | — | — | 30,0-32,0 | 0,18 |
| 2,0+2,0 | 380-420 | 1000 | 0,22 | 28,0-30,0 | 0,18 |
| Толщина детали, мм | Параметры усилия электродов | Параметры тока | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Сварочное, кг | Ковочное, кг | Включение ковочного усилия, с | Действительное значение сварочного тока, кА | Длительность импульса, с | |
| 0,5+0,5 | 130 | — | — | 16,5 | 0,08 |
| 0,8+0,8 | 190 | — | — | 18,5 | 0,10 |
| 1,0+1,0 | 250 | — | — | 22,5 | 0,12 |
| 1,5+1,5 | 340-350 | — | — | 27,5 | 0,40 |
| 2,0+2,0 | 480-500 | — | — | 32,5 | 0,18 |
| 2,0+2,0 | 400 | 1000 | 0,22 | 30,5 | 0,18 |
| Толщина детали, мм | Параметры усилия электродов | Параметры тока | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сварочное, кг | Ковоч-ное, кг | Включение ковочного усилия, с | Действи-тельное значение сварочного тока, кА | Длительность нарастания, с | Длитель-ность сварки, с | Длитель-ность спада, с | |
| 0,5+0,5 | 200-250 | — | — | 17,5 | — | 0,08 | — |
| 200-250 | — | — | 16,0-16,5 | 0,04 | 0,08 | 0,12 | |
| 0,8+0,8 | 300-400 | — | — | 19,0-20,0 | — | 0,1 | — |
| 300-350 | — | — | 18,0-18,5 | 0,04 | 0,1 | 0,14 | |
| 1,0+1,0 | 400-500 | — | — | 24,0-25,0 | — | 0,12 | — |
| 300-400 | — | — | 23,0-24,0 | 0,04 | 0,12 | 0,14 | |
| 1,5+1,5 | 600-750 | — | — | 30,0-31,0 | — | 0,16 | — |
| 500-650 | — | — | 29,0-30,0 | 0,06 | 0,16 | 0,16 | |
| 400-500 | 1000 | 0,24 | 27,0-28,0 | 0,06 | 0,16 | 0,16 | |
| 400-500 | 1200 | 0,18 | 28,0-29,0 | — | 0,16 | — | |
| 2,0+2,0 | 750-900 | — | — | 35,0-36,0 | — | 0,20 | — |
| 650-800 | — | — | 33,0-34,0 | 0,08 | 0,20 | 0,18 | |
| 600-750 | 1200 | 0,32 | 31,0-32,0 | 0,08 | 0,20 | 0,18 | |
| 600-750 | 1500 | 0,24 | 32,0-33,0 | — | 0,20 | — | |
| Толщина детали, мм | Параметры усилия электродов | Параметры тока | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сварочное, кг | Ковоч-ное, кг | Включение ковочного усилия, с | Действи-тельное значение сварочного тока, кА | Длительность нарастания, с | Длитель-ность сварки, с | Длитель-ность спада, с | |
| 0,5+0,5 | 180 | — | — | 17,0 | — | 0,08 | — |
| 160 | — | — | 16,0 | 0,04 | 0,08 | 0,12 | |
| 0,8+0,8 | 280 | — | — | 19,0 | — | 0,10 | — |
| 240 | — | — | 18,0 | 0,04 | 0,10 | 0,14 | |
| 1,0+1,0 | 360 | — | — | 24,0 | — | 0,12 | — |
| 280 | — | — | 23,0 | 0,04 | 0,12 | 0,14 | |
| 1,5+1,5 | 520 | — | — | 30,0 | — | 0,16 | — |
| 440 | — | — | 29,0 | 0,06 | 0,16 | 0,16 | |
| 360 | 1000 | 0,24 | 27,0 | 0,06 | 0,16 | 0,16 | |
| 360 | 1200 | 0,18 | 28,0 | — | 0,16 | — | |
| 2,0+2,0 | 640 | — | — | 35,0 | — | 0,20 | — |
| 560 | — | — | 33,0 | 0,08 | 0,20 | 0,18 | |
| 520 | 1200 | 0,32 | 31,0 | 0,08 | 0,20 | 0,18 | |
| 520 | 1500 | 0,24 | 32,0 | — | 0,20 | — | |
| Толщина детали, мм | Ток сварочный действительный, кА | Длительность импульса, с | Усилие сжатия электродов, кг | |
|---|---|---|---|---|
| МА8 | МА1 | |||
| 0,8+0,8 | 18,0 | 17,0 | 0,08 | 250 |
| 1,0+1,0 | 21,0 | 19,0 | 0,10 | 300 |
| 1,5+1,5 | 25,0 | 23,0 | 0,12 | 350 |
| 2,0+2,0 | 28,0 | 26,0 | 0,14 | 500 |
| 2,5+2,5 | 31,0 | 29,0 | 0,18 | 550 |
| Толщина тонкой детали в пакете, мм | Диаметр литого ядра сварной точки, мм | Шаг точек, мм (минимальный) | Расстояние между рядами точек, мм | Минимальные размеры нахлестки, мм | Минимальное расстояние от центра точки до кромки нахлестки, мм | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Для однорядного шва | Для двухрядного шва в шахматном порядке | |||||
| 0,3 | 2,5+1,0 | 8,0 | 7,0 | 8,0 | 15,0 | 4,0 |
| 0,5 | 3,0+1,0 | 10,0 | 8,0 | 10,0 | 18,0 | 5,0 |
| 0,8 | 3,5+1,0 | 13,0 | 12,0 | 12,0 | 25,0 | 6,0 |
| 1,0 | 4,0+1,0 | 15,0 | 13,0 | 14,0 | 28,0 | 7,0 |
| 1,2 | 5,0+1,0 | 15,0 | 13,0 | 15,0 | 30,0 | 8,0 |
| 1,5 | 6,0+1,0 | 20,0 | 18,0 | 17,0 | 35,0 | 9,0 |
| 2,0 | 7,0+1,0 | 25,0 | 22,0 | 20,0 | 42,0 | 10,0 |
- Допускать применение нахлестки меньшей, чем указано в таблице, лишь в неответственных соединениях, не оказывающих влияния на эксплуатационную надежность узла.
- Не допускать соотношения толщин свариваемых деталей в соединении более чем 2:1.
- Не допускать в соединение количество деталей более двух.
- Выполнять соединение деталей следует не менее чем двумя точками.
Контроль качества сварки
Подвергать внешнему осмотру 100 % сварных узлов и деталей, включая технологические образцы.
Производить визуальный контроль согласно требований таблиц 9 и 10.
| Наименование дефекта | Способ обнаружения | Допустимое количество дефектов без исправления | Допустимое количество дефектов при котором разрешается исправление | Способ устранения дефектов | |
|---|---|---|---|---|---|
| Вмятины от электродов на поверхности деталей | Глубина вмятины не превышает 20% от толщины детали | Внешний осмотр, измерение | 100 % | — | — |
| Глубина вмятины 20-30% от толщины детали | То же | 10 % | — | Не исправляется | |
| Смещение точек от намеченного положения | По шагу | Внешний осмотр, измерение | ±20 % | — | Не исправляется |
| По оси | То же | ±20 % | — | Не исправляется | |
| Наружный выплеск | Внешний осмотр | Не допускается | 15 % | Механическая зачистка | |
| Разрыв или трещины металла у кромки нахлестки | Внешний осмотр | Не допускается | Не более одного прожога на узле | Разделка дефекта, сварка плавлением | |
| Прожог | Внешний осмотр | Не допускается | Не более одного прожога на узле | Разделка дефекта, сварка плавлением | |
- Производить исправление дефектов аргонодуговой сваркой согласно действующих ТИ.
- Подвергать изделия, после устранения дефектов, повторному контролю ОТК.
- высверливание дефектной точки, сварка плавлением;
- постановка двух точек
Примечание — Подвергать обязательному контролю ОТК узлы и детали после устранения дефектов.
Шовная контактная сварка сильфонов
Настоящая инструкция распространяется на шовную контактную сварку сильфонов с деталями из нержавеющей стали.
Инструкцией надлежит руководствоваться при разработке технологических процессов, изготовлении, контроле и приемке сильфонов.
Вспомогательные материалы, оборудование, приспособления, инструмент даны в Приложении.
Выполнение шовной контактной сварки сильфонов должно производиться при соблюдении правил техники безопасности, изложенных в инструкции по ТБ.
Подготовка машин к сварке
Проверить настройку всех механизмов машины на пробной сварке технологических образцов.
Производить шовную сварку на режимах, указанных в таблице 1.
Установить в приспособление свариваемый узел и произвести пробную сварку.
Провести качество сварки и, в случае необходимости, произвести корректировку режима.
Считать сварку удовлетворительной, если разрушение образца происходит по основному металлу без нарушения целости сварного шва (точки).
Считать сварку неудовлетворительной, если разрушение образца носит характер отлипания, без вырыва сварного шва (точки).
Производить корректировку режима:
- на монтажно-сварочном столе – путем изменения величины сварного импульса и усилия сжатия свариваемых деталей;
- на машине шовной сварки – путем изменения величины давления, времени сварного импульса, паузы и нагрева, а также изменением скорости двигателя.
Приступить после получения удовлетворительных результатов испытаний на отработанном режиме к сварке партии изделий.
Убедиться в отсутствии на свариваемых поверхностях царапин, забоин и вмятин.
Зачистить шлифовальной шкуркой посадочные места шейки сильфона и втулок.
Протереть шейки сильфона и втулок хлопчатобумажным полотном, смоченным в спирте.
Сварка
Произвести прихватку точечной контактной сваркой на подготовленном к работе монтажно-сварочном столе:
Примечание — Допускается увеличение диаметра контактной поверхности электродов для точечной сварки не более чем на 20 % относительно чертежу размеров. Если диаметр контактной поверхности электродов увеличивается более на 20 % – то их необходимо заменить или заточить до размеров, указанных в чертеже.
Сплошной контроль несоосности исполнителем и работником ОТК.
Произвести шовную сварку сильфона.
- подвести ходовыми винтами сварочную головку в рабочее положение;
- проверить нормальное вращение ролика в режиме «наладка» без сварочного тока, при включенном давлении;
- переключить машину в режим «автоматическая сварка», включить сварочный ток и нажать кнопку «сварка».
Примечание — Одним роликом без заточки допускается производить: ПР 806-I не более 30 сварок, ПР-806-II и ПР-806-IX – 50 сварок. К заточке допускать ролики с минимальным диаметром: ПР 806-I не менее 10 мм, размер ролика контролировать шаблоном И-590; ПР-806-II не менее 55 мм, ПР-806-IX не менее 180 мм. Заточку ролика ПР 806-I производить на оправке ПР 3364 резцом И-592.
Продуть сварной узел сухим воздухом или азотом.
Просушить сварные узлы в термостате.
Сплошной контроль несоосности исполнителем и работником.
Сплошной контроль производиться исполнитель и работник ОТК.
Визуальный контроль согласно требований таблицы 2.
Контроль несоосности при помощи приспособления и ампервольтомметра.
- после точечной сварки
- допускается не более одного прожога на окружность
- брак
Примечание — Исправление дефектов повторной шовной сваркой допускается не более одного раза. Повторную сварку разрешается производить как по шву, так и рядом с ним.
Удаление выплесков после шовной сварки производить с помощью надфиля механическим путем.
устройство для контактной шовной сварки сильфонов
Изобретение относится к сварочному оборудованию, в частности к машинам для шовной роликовой сварки, и может быть использовано для сварки сильфонов и подобных изделий. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и улучшение условий обслуживания при эксплуатации устройства. Устройство содержит станину с основанием, зажим с приводом вращения, две направляющие, две каретки, подпружиненные одна относительно другой пружиной растяжения, сварочный и опорный ролики, кулачок и упоры, установленные на каретках. Устройство снабжено дополнительной пружиной растяжения, пальцами и планками. На планках последовательно расположены отверстия. Планки связаны с концами пружин растяжения и сопряжены посредством отверстий с пальцами, установленными на каретках. Зажим выполнен в виде вертикально размещенного шпинделя с центральным осевым цилиндрическим отверстием, в котором радиально установлен поджимной винт для фиксации приспособления с закрепленным на нем свариваемыми деталями сильфона. Направляющие выполнены в виде закрепленных на основании двух штанг. Кулачок представляет собой кольцо большого диаметра с двумя диаметрально расположенными наружными рабочими поверхностями в виде спиралей Архимеда. Упоры выполнены в виде роликов. 4 ил.
Устройство для контактной шовной сварки сильфонов, содержащее станину с основанием, смонтированные на нем зажим с приводом вращения, две горизонтальные направляющие, размещенные на них две каретки, подпружиненные одна относительно другой горизонтально расположенной пружиной растяжения с узлом для регулирования ее усилия, сварочную головку со сварочным роликом, закрепленную на одной из кареток, опорный ролик, закрепленный на другой каретке, и кулачок, взаимодействующий с упорами, установленными на каретках, отличающееся тем, что оно снабжено установленной горизонтально и параллельно пружине растяжения дополнительной пружиной растяжения, узел для регулирования усилия пружины выполнен в виде пальцев, закрепленных на каретках, и планок с рядом сквозных отверстий для размещения в них концов пружин и пальцев, направляющие кареток выполнены в виде двух расположенных параллельно осям пружин растяжения штанг, концы которых жестко закреплены на основании, зажим для сильфонов выполнен в виде вертикально расположенного шпинделя с центральным осевым цилиндрическим отверстием и приспособления для закрепления сильфонов, установленного в отверстии шпинделя с возможностью фиксации радиально размещенным в стенке шпинделя винтом, при этом сварочный и опорный ролики установлены с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, а кулачок размещен на основании в горизонтальной плоскости и выполнен в виде кольца с двумя противоположными диаметрально расположенными наружными рабочими поверхностями в виде спиралей Архимеда, взаимодействующими с упорами, которые выполнены в виде установленных на каретке роликов.
Изобретение относится к сварочному оборудованию, в частности к машинам для шовной роликовой сварки, и может быть использовано для сварки сильфонов и подобных изделий.
Известно устройство для контактной шовной сварки сильфонов, содержащее станину, смонтированные на ней цанговый зажим с приводом вращения, основание с двумя направляющими колонками, закрепленными консольно, соосно навстречу друг другу, две каретки с закрепленной на корпусе одной из них сварочной головкой со сварочным роликом и закрепленными на корпусе другой каретки двумя опорными роликами, установленными в плоскости сварочного ролика с возможностью перемещения в этой плоскости, корпуса обеих кареток подпружинены с регулируемым усилием навстречу друг другу, и кулачок, установленный на оси между упорами корпусов с возможностью поворота (см. авт. свид. СССР N 1632696, кл. В 23 К 11/06, 1991).
Однако технологические возможности известного устройства ограничены как по толщинам материала свариваемого сильфона, так по типоразмерам (диаметрам) их. Кроме того, в процессе эксплуатации устройства имеет место неудобство в обслуживании его и затруднено визуальное наблюдение за ходом сварки.
Целью изобретения является достижение нового технического результата, заключающегося в расширении технологических возможностей за счет расширения диапазона толщин материала сильфонов и подобных изделий, свариваемых с корпусными деталями, расширения диапазона их типоразмеров и улучшения условий эксплуатации устройства.
Новый технический результат достигается тем, что устройство для контактной шовной сварки сильфонов, содержащее станину с основанием, смонтированные на нем зажим с приводом вращения, две направляющие, размещенные на них две каретки, подпружиненные одна относительно другой пружиной растяжения с регулируемым усилием, сварочную головку со сварочным роликом, закрепленную на одной из кареток, опорный ролик, закрепленный на другой каретке, и кулачок, взаимодействующий с упорами, установленными на каретках, согласно изобретению оно снабжено дополнительной пружиной растяжения, пальцами и планками, на которых выполнены последовательно расположенные сквозные отверстия, при этом обе пружины расположены в горизонтальной плоскости параллельно друг другу, а их концы связаны с планками, которые посредством одного из отверстий каждой из них сопряжены с пальцами, установленными на каретках, причем направляющие кареток выполнены в виде двух штанг, которые расположены в горизонтальной плоскости параллельно пружинам растяжения, а концы штанг жестко закреплены на основании, зажим выполнен в виде вертикально расположенного шпинделя с центральным осевым цилиндрическим отверстием и с винтом, радиально ввернутым в стенку шпинделя для фиксации приспособления с закрепленными на нем свариваемыми деталями сильфона, при этом сварочный и опорный ролики выполнены с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, причем кулачок также размещен на основании в горизонтальной плоскости и выполнен в виде кольца большого диаметра с двумя наружными диаметрально противоположно расположенными поверхностями в виде спиралей Архимеда, взаимодействующими с упорами, которые выполнены в виде установленных на каретках роликов.
Существенными отличительными признаками заявляемого технического решения являются снабжение устройства дополнительной пружиной растяжения, пальцами и планками, связь планок с концами пружин растяжения, выполненные на планках последовательно расположенных сквозных отверстий, сопряжение каждой планки посредством одного из отверстий с соответствующими пальцами, закрепление пальцев на каждой из кареток, расположение пружин в горизонтальной плоскости параллельно друг другу, выполнение зажима в виде вертикально расположенного шпинделя с центральным осевым цилиндрическим отверстием и поджимным винтом, обеспечение возможности вращения сварочного и опорного роликов в горизонтальной плоскости, выполнение направляющих кареток в виде двух штанг, размещение штанг параллельно пружинам в горизонтальной плоскости, жесткое закрепление концов штанг на основании, размещение кулачка в горизонтальной плоскости, выполнение кулачка в виде кольца большого диаметра с двумя наружными диаметрально противоположно расположенными поверхностями в виде спиралей Архимеда, выполнение упоров в виде роликов.
Указанная совокупность отличительных признаков позволяет реализовать устройство для контактной шовной сварки сильфонов и подобных изделий, обладающее более широкими технологическими возможностями и более удобное в эксплуатации.
Наличие вертикально расположенного шпинделя с цилиндрическим осевым отверстием с поджимным винтом и сменного приспособления с опорной установочной гайкой значительно упрощает и ускоряет установку свариваемого изделия при обеспечении точного размещения его относительно сварочного и опорного роликов, что в свою очередь обеспечивает идентичность и точность выполнения сварных швов на поочередно свариваемых сильфонах.
Ведение сварочного процесса в горизонтальной плоскости не только способствует повышению производительности за счет удобства и быстроты установки-съема приспособления с сильфоном, но и улучшает условия обслуживания устройства, визуальное наблюдение за зоной сварки.
Наличие двух параллельно расположенных пружин растяжения, связанных посредством планок и пальцев с каретками, позволяет расширить диапазон усилий прижима сварочного ролика к свариваемым деталям, упростить и ускорить процесс регулирования этого усилия при проведении сварки разных типоразмеров сильфонов и подобных изделий. Появляется возможность регулирования усилия прижима сварочного ролика в пределах от нескольких Н до 1000 Н.
Выполнение кулачка в виде кольца большого диаметра с наружными диаметрально противоположными поверхностями в виде спиралей Архимеда с малым углом подъема и выполнение упоров в виде роликов позволяет быстро отводить сварочный и опорный ролики от свариваемого сильфона с приложением незначительного усилия для поворота кулачка относительно шпинделя даже при больших усилиях прижима роликов, необходимых при сварке толстостенных деталей малого диаметра.
Использование в устройстве однооборотного реверсивного шпинделя позволяет жестко закрепить гибкие токоподводы непосредственно к шпинделю со свариваемыми деталями и к валу, на котором закреплен сварочный ролик. Это позволяет снизить потери в сварочном контуре и повысить качество сварки за счет стабилизации режимов сварки, чего нельзя достичь при использовании токоподводящих щеток или других подвижных соединений в сварочном контуре.
На фиг. 1 изображено устройство для контактной шовной сварки сильфонов; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.
Устройство для контактной шовной сварки сильфонов содержит станину 1 со смонтированным на ней основанием 2, на котором жестко закреплены концами две параллельно расположенные направляющие, выполненные в виде штанг 3 и 4 с размещенными на них на шариковых опорах 5 каретками 6 и 7. На каретке 6 установлена сварочная головка 8 со сварочным роликом 9, а на каретке 7 установлен опорный ролик 10, при этом ролики 9 и 10 выполнены с возможностью вращения в горизонтальной плоскости. Каретки 6 и 7 подпружинены одна относительно другой горизонтально расположенными пружинами растяжения 11 и 12, концы которых связаны с планками 13, которые имеют последовательно расположенные сквозные отверстия 14. Планки 13 посредством отверстий 14 сопряжены с пальцами 15, закрепленными на каретках 6, 7. На основании 2 смонтирован привод вращения в виде электродвигателя постоянного тока 16, связанного зубчатой передачей 17 с вертикально расположенным шпинделем 18, в котором выполнено центральное осевое цилиндрическое отверстие 19 и радиально установлен винт 20 для поджатия и фиксации размещенного в отверстии 19 приспособления 21, на котором закреплены свариваемые детали сильфона 22. Приспособление 21 выполнено с наружной трапецеидальной резьбой 23 и с продольным наружным пазом 24, в котором размещается конец винта 20, исключающий возможность проворачивания приспособления 21 относительно шпинделя 18. Для регулирования положения свариваемого сильфона 22 и точной установки его относительно роликов 9 и 10, приспособление 21 снабжено установочной гайкой 25. На основании 2 установлен бесконтактный датчик 26 угла поворота шпинделя 18. Управляющий элемент 27 датчика 26 установлен на валу 28 электродвигателя 16 и выполнен в виде диска с расположенными по периметру радиальными пазами и предназначен для шагового счета электрических импульсов угла поворота при вращении вала 28 с диском 27. Управляемый элемент датчика 26 подключен в электрическую цепь управления подачей импульсов сварочного тока.
Соосно шпинделю 18 на основании 2 установлен горизонтально кулачок 29 с рукояткой 30, выполненный в виде кольца большого диаметра, взаимодействующего внутренней цилиндрической поверхностью с опорными роликами 31, закрепленными на основании 2. Наружные рабочие поверхности 32 и 33 кулачка 29 выполнены в виде противоположных диаметрально расположенных спиралей Архимеда с малым углом подъема. Рабочие поверхности взаимодействуют с роликами 34 и 35, которые установлены на каретках 6 и 7 с возможностью смещения относительно кареток 6, 7 с последующей фиксацией в определенном положении по линейкам с делениями 36 и 37, которые закреплены на кронштейнах 38, 39 кареток 6, 7. Возможность смещения роликов 34 и 35 позволяет изменять зону разведения сварочного 9 и опорного 10 роликов при необходимости сварки сильфонов разных диаметров.
Подача сварочного тока к сварочному ролику 9 и свариваемому сильфону 22 осуществляется по гибким токоподводам 40 и 41.
Устройство работает следующим образом.
Путем поворота с помощью рукоятки 30 кулачка 29, взаимодействующего поверхностями 32, 33 с упорными роликами 34 и 35 осуществляется разведение сварочного 9 и опорного 10 роликов за счет перемещения кареток 6 и 7 по штангам 3 и 4 в противоположные стороны. При этом предварительно по линейкам 36 и 37 смещаются на кронштейнах 38 и 39 ролики 34 и 35 и фиксируются в положении, обеспечивающем необходимое для установки и сварки сильфонов определенного диаметра разведение сварочного 9 и опорного 10 роликов. Для выполнения этой операции планки 13 пружин 11 и 12 желательно снять с пальцев 15 одной из кареток, а затем закрепить планки 13 на пальцах 15 соответствующими отверстиями 14, обеспечивающими требуемое усилие сжатия, свариваемых деталей сильфона 22.
Предварительно собранный из свариваемых деталей сильфон 22 на приспособлении 21 устанавливается на шпинделе 18, для чего приспособление 21 опускается в отверстие 19 так, чтобы конец винта разместился в пазу 24. Поворотом установочной гайки 25 осуществляется установка по вертикали сильфона 22 относительно сварочного 9 и опорного 10 роликов, затем приспособление 21 поджимается винтом 20 к внутренней поверхности отверстия 19 шпинделя 18 и фиксируется.
При повороте кулачка 29 в обратном направлении ролики 9 и 10 прижмутся к свариваемому сильфону 22 с определенным усилием, создаваемым пружинами 11 и 12, которые растянуты путем сопряжения планок 13 соответствующими отверстиями 14 с пальцами 15, закрепленными на каретках 6 и 7.
Задатчиком шага сварки (на чертеже не показан), подключенным в электрическую цепь устройства, задается требуемое количество электрических импульсов, соответствующее определенному шагу сварного шва.
При включении электродвигателя 16 вращение вала 28 передается через зубчатую передачу 17 на шпиндель 18 с установленным на нем сильфоном 22, при этом в результате поворота диска 27 с радиальными пазами через определенные промежутки времени, обусловленные шагом расположения радиальных пазов на диске 27, датчиком 26 выдаются электрические импульсы в задатчик. По достижении определенного количества импульсов, равного заданному числу в задатчике, происходит включение сварочного тока и подача его импульсов по токоподводам 40 и 41 на сварочный ролик 9 и сильфон 22. Вращающийся сильфон 22 приводит во вращение сварочный ролик 9, в результате чего осуществляется шаговая сварка деталей сильфона 22. После того, как сильфон 22 совершит полный оборот, сварочный ток и электродвигатель 16 отключается.
С помощью рукоятки 30 производится поворот кулачка 29, в результате чего ролики 9 и 10 отводятся от сваренного сильфона 22. После ослабления затяжки винта 20 приспособление 21 с готовым сильфоном 22 извлекается из шпинделя 18, а вместо него устанавливается другое приспособление 21 с очередным сильфоном 22, сварка которого производится в том же порядке, но при автоматически совершаемом реверсировании вращения электродвигателя 16.
Предлагаемое устройство обеспечивает возможность осуществления сварки сильфонов и подобных изделий с более широким диапазоном габаритных размеров, толщин и материалов свариваемых деталей. При этом существенно улучшаются условия обслуживания в процессе эксплуатации устройства.
Читайте также: