СТЕНД ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ ПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ

Полезная модель относится к составу оборудования стенда для выполнения операции сварки кольцевых швов при изготовлении трубных сборок и приварки деталей и узлов к торцам труб с использованием дуговой сварки.
Известен патент №165852 на способ сварки кольцевых швов поворотных стыков труб, выбранный в качестве прототипа, который включает флюсовую подушку в виде балки с механизмами для поджатая флюса и двумя толкателями для перекатывания свариваемой трубы по флюсовой подушке. Известен патент №657940 на способ сварки стыков труб вращением свариваемого стыка со скоростью, равной скорости сварки в нижнем положении путем закручивания свободного конца одной из свариваемых труб вокруг ее продольной оси в пределах упругой деформации.
Наиболее широко применяются два способа сварки трубных сборок (двух и более труб между собой и приварки деталей и узлов к торцам труб дуговой сваркой: неповоротная сварка кольцевого стыкового шва во всех пространственных положениях ручной дуговой сваркой покрытыми электродами, дуговой механизированной сваркой в среде защитных газов, дуговой автоматической сваркой в среде защитных газов с перемещением сварочной головки со скоростью сварки по кольцевой направляющей.
Поворотная сварка кольцевого стыкового шва осуществляется в нижнем положении дуговой механизированной сваркой в среде защитных газов или дуговой автоматической сваркой под флюсом, при этом сварочная головка находится в неподвижном состоянии или выполняет колебательные движения, а скорость сварки обеспечивается вращением трубы роликовым вращателем.
Оба способа обладают своими достоинствами и недостатками. Неповоротная сварка кольцевого стыкового шва не требует вращения трубы, но отличается более низкой производительностью в силу того, что сварка в вертикальном потолочном положениях выполняется на пониженной скорости. Помимо этого, автоматическая сварка неповоротных стыковых швов требует периодических остановок для раскручивания сварочных кабелей.
Поворотная сварка кольцевого стыкового шва отличается более высокой производительностью и качеством, но прохождение продольного или спирального шва трубы через ролики вращателя сопровождается резким скачком, при этом сварочная головка перемещается с ускорением и образованием дефектов в сварном шве типа «непровар» или «несплавление». Дополнительные возмущения в процесс сварки вносятся при сварке труб с отклонением от прямолинейности - кривизной. Постоянное изменение расстояния от разделки до сварочной горелки в этом случае приводит к изменению вылета электрода и нестабильности процесса сварки с образованием дефектов сварного шва.
Предлагаемый сварочный стенд отличается от применяемых тем, что в его состав входит: источник питания сварки, механизм подачи сварочной проволоки со сварочной горелкой, сварочный трактор для автоматической сварки кольцевых швов с механизмом поперечного колебания горелки в комплекте с направляющим кольцом, крепящимся к трубе для перемещения сварочного трактора по образующей, роликовый вращатель с приводом на одной секции роликов для настройки скорости вращения со скоростью сварки.
Перед сваркой предварительно собранных трубных сборок производится синхронизация скоростей вращения роликов вращателя и скорости перемещения сварочного трактора в противоположных направлениях. В результате происходит вращение свариваемого стыка, а сварочная головка, вращаясь в противоположном направлении по направляющему кольцу со скоростью вращения роликов, находится в верхнем положении неподвижно относительно места сварки.
Полезная модель поясняется чертежами, где показана комплектация сварочного стенда:
1. источник питания сварки;
2. механизм подачи сварочной проволоки со сварочной горелкой;
3. сварочный трактор с механизмом поперечного колебания горелки для автоматической сварки;
4. направляющее кольцо для сварочного трактора;
5. роликовый вращатель.
Предлагаемый состав оборудования сварочного стенда позволяет исключить вредное воздействие колебаний свариваемых деталей и тем самым повысить качество сварки, без потери производительности на остановки для раскручивания сварочных кабелей.
Реализация предлагаемого технического решения обеспечивает повышение качества сварки за счет исключения воздействия скачков трубы при наезде роликов вращателя на сварной шов. Кривизна трубы в этом случае так же не имеет значения, т.к. сварочный трактор перемещается по кольцевой направляющей, закрепленной на трубе. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить производительность за счет исключения остановок для раскручивания сварочных кабелей и стабильности скорости сварки.
Таким образом, предлагаемый комплекс решает задачи упрощения технологии сварки кольцевых швов предварительно собранных трубных сборок при высоком качестве сварного шва за счет стабильности процесса сварки на всем цикле выполнения кольцевого шва, точности наведения сварочной головки на стык, увеличения производительности за счет исключения остановок для раскручивания сварочных кабелей и проводов управления сваркой.