УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

Полезная модель относится к сварке и может быть использована для наплавки лезвийных поверхностей, преимущественно гребешков лабиринта уплотнения газотурбинного двигателя.
Известен способ наплавки тонкостенных изделий при котором на сварочную ванночку и наплавляемый валик воздействуют кристаллизатором. Разработано устройство, которое сообщает кристаллизатору возвратно-поступательное перемещение относительно боковой поверхности лезвия, (патент РФ №2078655, В23К 9/04, 1994).
Известное устройство нельзя использовать для наплавки гребешков лабиринта.
Известен способ наплавки неплавящимся электродом при котором производят возмущение хвостовой части единичной сварочной ванны с одновременным растяжением сварочной ванны присадочной проволокой. (патент РФ №2188750, В23К 9/04, 2000).
В известном техническом решении конструкция устройства не приведена.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для дуговой наплавки неплавящимся электродом, содержащее корпус, сварочную горелку, механизм подачи присадочной проволоки и узел перемещения детали, причем сварочная горелка и присадочная проволока установлены под острым углом к нормали к наплавляемой поверхности (патент РФ №2268122, В23К 9/04, 2004)
В известном техническом решении конструкция устройства не приведена.
Задачей является наплавка лезвийных поверхностей без использования кристаллизатора, увеличение высоты наплавляемого валика при минимальном расплавлении лезвийной поверхности.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дуговой наплавки неплавящимся электродом, на корпусе закреплены две стойки, на стойках установлена с возможностью перемещения каретка, в корпусе каретки расположены две штанги на которых установлен кронштейн, причем на кронштейне установлены узлы поворота механизма подачи присадочной проволоки и сварочной горелки, узел поворота механизма подачи присадочной проволоки выполнен в виде направляющей с криволинейным пазом, а узел поворота сварочной горелки выполнен в виде дополнительной направляющей, в криволинейном пазу которой расположена пластина с криволинейным пазом для перемещения сварочной горелки, причем ось сварочной горелки, ось присадочной проволоки и нормаль к наплавляемой поверхности пересекаются в одной точке на наплавляемой поверхности.
На фиг.1 - устройство для дуговой наплавки лезвийных поверхностей, общий вид; на фиг.2 - расположение основных узлов устройства, общий вид, на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 - схема взаимного расположения сварочной горелки, присадочной проволоки, наплавляемой детали, вид сбоку; на фиг.5 - схема взаимного расположения сварочной горелки, присадочной проволоки, наплавляемой детали, вид сверху.
Устройство содержит корпус 1 с двумя стойками 2, на которых установлена с возможностью перемещения каретка 3. В корпусе каретки 3 расположены две штанги 4, на которых установлен кронштейн 5. На кронштейне 5 установлены узлы поворота механизма подачи 6 присадочной проволоки 7 и сварочной горелки 8. Узел поворота механизма подачи 6 присадочной проволоки 7 выполнен в виде направляющей 9 с криволинейным пазом «d». Узел поворота сварочной горелки 8 выполнен в виде дополнительной направляющей 10, в криволинейном пазу «с» которой расположена пластина 11 с криволинейным пазом «b» для перемещения сварочной горелки 8. На корпусе 1 расположен узел 12 перемещения детали 13. Сварочная горелка 8 установлена под острым углом β к нормали к наплавляемой поверхности детали 13. Присадочная проволока 7 установлена под острым углом γ к нормали к направляемой поверхности детали 13. Ось сварочной горелки 8, ось присадочной проволоки 7 и нормаль к наплавляемой поверхности детали 13 пересекаются в точке «а» на наплавляемой поверхности детали 13.
Устройство работает следующим образом.
Деталь 13 устанавливают и фиксируют в узле 12. Каретку 3 перемещают по стойкам 2 для выбора диапазона диаметров наплавки. Перемещая механизм подачи 6 по пазу «d» направляющей 9, устанавливают присадочную проволоку 7 под углом γ к нормали к направляемой поверхности детали 13. Перемещая сварочную горелку 8 по пазу «b» пластины 11, а пластину 11 по пазу «с» дополнительной направляющей 10, устанавливают сварочную горелку 8 под углом β к нормали к наплавляемой поверхности детали 13 и углом а к направлению наплавки (фиг.4, 5). Ось сварочной горелки 8, ось присадочной проволоки 7 и нормаль к наплавляемой поверхности детали 13 пересекаются в точке «а» на наплавляемой поверхности детали 13 (фиг.4, 5).
Включают узел 12 перемещения детали 13. Зажигают сварочную дугу и на наплавляемой поверхности детали 13 в точке «а» образуют сварочную ванну. Включают привод механизма подачи 6 присадочной проволоки 7. После контакта присадочной проволоки 7 со сварочной ванной в точке «а» подача присадочной проволоки 7 прекращается. Присадочная проволока 7 оплавляется, происходит отрыв присадочной
проволоки 7 от наплавленного металла, наплавленный слой металла кристаллизуется и образует единичный участок наплавленного металла. После отрыва присадочной проволоки 7 от сварочной ванны, включается механизм подачи 6 присадочной проволоки 7 и присадочная проволока 7 подается в зону анодного пятна на следующей позиции т.к. за это время деталь 13 переместилась. После оплавления и отрыва присадочной проволоки 7 от наплавляемого валика (образуется следующий единичный участок наплавленного металла) цикл повторяется до полной наплавки гребешка.
Для наплавки следующего гребешка штанги 4 перемещаются в каретке 3 на расстояние «Н» и процесс наплавки повторяется (фиг.5). Для точного позиционирования оси сварочной горелки 8 и оси присадочной проволоки 7 в точке «а», устройство имеет узлы 14, 15 точной настройки сварочной горелки 8 и присадочной проволоки 7.
Взаимное расположение сварочной горелки 8 и присадочной проволоки 7 позволяет уменьшить тепловложение в основной металл детали 13 и уменьшить его подплавление. Присадочная проволока 7, попадая в зону анодного пятна, экранирует наплавляемую поверхность детали 13 и забирает на себя часть теплоты. Присадочный материал поступает в зону наплавки небольшими порциями и быстро кристаллизуется, а наплавляемая поверхность детали 13 не перегревается.
Техническое решение позволяет производить наплавку лезвийных поверхностей без кристаллизатора, увеличить высоту наплавляемого валика при минимальном расплавлении лезвийной поверхности.