УСТАНОВКА ДЛЯ НАПЛАВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к сварке и может быть использована при наплавке прокатных валков, роликов и других цилиндрических изделий.
Известна установка для наплавки цилиндрических изделий, содержащая силовой привод, П-образную ферму, на которой размещена траверса с консолью, имеющей возможность продольного и поперечного перемещения относительно траверсы, наплавочный аппарат, установленный на консоли с возможностью вертикального перемещения, механизм вращения изделия, включающий переднюю и заднюю бабки с вращающимися центрами, термокожух, газовые горелки, размещенные ниже оси вращения изделия, бункер для флюса, установленный на консоли, резец для снятия остатков флюса, расположенный с возможностью перемещения синхронно с наплавочным аппаратом, и устройство отсоса флюса. Наплавочный аппарат содержит источник питания, кассету со сварочной проволокой, правильный механизм, механизм подачи проволоки и мундштук, соединенный с шлангом подачи флюса (USA №4404450 МПК B23K 9/04).
Недостатком известной установки является низкое качество наплавки из-за наличия высоких остаточных сварочных напряжений и крупнозернистой (дендритной) структуры.
Известна установка для наплавки цилиндрических изделий, содержащая наплавочный аппарат с источником питания, кассетой для сварочной проволоки, правильным механизмом, механизмом подачи проволоки, мундштуком, бункером для флюса, а также механизм вращения изделия с передней и задней бабками, механизм продольного и поперечного перемещения наплавочного аппарата, резец для снятия флюса, установленный с возможностью синхронного перемещения с наплавочным аппаратом, устройство для сбора остатков флюса, термокожух, в нижней части которого размещены газовые горелки, выполненные в виде трубопровода с отверстиями, при этом термокожух оснащен верхними съемными сводовыми секциями, образующими совместно с термокожухом замкнутую нагревательную камеру, количество горелок выбрано четным, горелки выполнены длиной, большей длины изделия, половина горелок выполнена со штуцерами ввода газа со стороны передней бабки, а другая половина горелок - со штуцерами ввода газа со стороны задней бабки, при этом горелки размещены параллельно оси бабок механизма вращения изделия (RU №2056234 МПК B23K 9/04).
Недостатком известной установки является низкое качество наплавки из-за наличия высоких остаточных сварочных напряжений и крупнозернистой (дендритной) структуры.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое решение - снижение остаточных напряжений, повышение качества наплавленного слоя (уменьшение размеров зерна) посредством подачи в наплавочную зону механических колебаний ультразвукового диапазона.
Технический результат достигается тем, что установка для наплавки цилиндрических изделий, содержащая наплавочный аппарат с источником питания и механизм вращения изделия с передней и задней бабками, дополнительно снабжена одним или более ультразвуковыми излучателями, выполненными с возможностью контактирования с поверхностью изделия. Ультразвуковые излучатели могут быть закреплены на корпусе передней и/или задней бабки, на корпусе наплавочного аппарата или на отдельно стоящей стойке. Наибольший эффект достигается при использовании ультразвуковых излучателей мощностью 0,1-5,0 кВт и частотой 15-75 кГц.
На чертежах изображена установка для наплавки цилиндрических изделий:
на фиг.1 - общий вид;
на фиг.2 - ультразвуковой излучатель на торцевой грани изделия;
на фиг.3 - группа ультразвуковых излучателей на торцевой грани изделия;
на фиг.4 - ультразвуковой излучатель на торцевой грани изделия.
Предлагаемая установка для наплавки цилиндрических изделий 1, содержит наплавочный аппарат 2 с источником питания (не показан) и механизм вращения изделия с передней 3 и задней 4 бабками, ультразвуковые излучатели 5, выполненные с возможностью контактирования с поверхностью изделия. Ультразвуковые излучатели 5, например, с помощью подпружиненных держателей 6, могут быть закреплены на корпусе передней и/или задней бабки, на корпусе наплавочного аппарата или на отдельно стоящей стойке.
Установка для наплавки цилиндрических изделий работает следующим образом. После установки изделия 1, например, прокатного валка и закрепления его между центрами передней бабки 3 и задней 4, он приводится во вращение. Включаются в работу ультразвуковые излучатели 5, например, мощностью 3 кВт и с частотой колебаний 20 кГц, имеющие хороший контакт с торцевыми гранями валка и закрепленные на передней 3 и задней 4 бабках с помощью подпружиненных держателей 6. Начинается наплавка наплавочным аппаратом 2 первого слоя на поверхность валка. При этом в процессе наплавки ультразвуковые колебания, сконцентрированные в верхней области изделия (валка) воздействуют на процесс кристаллизации сварочной ванны и кристаллическую решетку сварного шва. В результате воздействия ультразвуковых колебаний повышается качество наплавленного слоя за счет уменьшения размеров зерна, снижения количества скопившейся легкоплавкой примеси в центре каждого шва, снижаются остаточные напряжения.
Заявленная установка для наплавки цилиндрических изделий обеспечивает более высокое качество наплавки с низким остаточным уровнем остаточных напряжений.