ДВУХДУГОВОЙ СВАРОЧНЫЙ АВТОМАТ

Полезная модель относится к оборудованию для сварочного производства, в частности, к двухдуговым автоматам для сварки под слоем флюса.
Известен двухдуговой сварочный автомат (патент РФ на полезную модель №115270 B23K 9/00, опубликованный 27.04.2012), содержащий телескопическую раму с первым и вторым ведущим шасси, установленными с возможностью горизонтального и вертикального регулирования их положения и соединенные со стойками с колесами, напротив которых закреплены шасси-стойки, в нижней части которых закреплены сварочные горелки, при этом каждый приводной механизм подачи электродной проволоки снабжен отдельным электродвигателем для привода.
Известный автомат сварочный позволяет получить высокую производительность при сварке двух параллельно расположенных швов, например, таврового соединения.
Однако линия расположения сварочных горелок в известном автомате перпендикулярна направлению его хода, поэтому они не могут работать в тандеме, а именно быть расположены одна за другой вдоль шва, образуя одну ванну. Кроме того, в нем настройка положения горелок зависит от регулирования положения ведущих шасси и шасси-стоек, что усложняет обеспечение точности.
Известен двухдуговой сварочный автомат (MZN-1250M опубликованный http://www.uniprofit.ru), включающий каретку, на которой установлены две сварочные горелки с проволочными электродами, расположенные вдоль шва, каждый электрод имеет отдельное электропитание, привод и отдельный контроль, при этом каждый электрод плавится в одну общую сварочную ванну.
Известный сварочный автомат имеет все преимущества тандемной сварки, однако на нем невозможно выполнять тавровые и угловые швы. Для этой цели необходимо иметь второй автомат, что значительно повышает затраты.
Наиболее близким по технической сущности является двухдуговой сварочный автомат (Патент РФ №2430821 B23K 9/16, B23K 9/18, B23K 37/02, опубликованный 10.10.2011 г.), включающий корпус, выполненный в виде двух закрытых ходовых кареток, ходовые механизмы с приводами, блок управления, бункеры для флюса, две сварочные горелки с проволочными электродами, закрепленные на механизмах вертикального перемещения с возможностью поворота в вертикальной плоскости, каждый электрод имеет отдельное электропитание, привод и отдельный контроль, бункеры для флюса установлены с возможностью съема.
Известный сварочный автомат является наиболее универсальным по сравнению с вышеуказанными двухдуговыми сварочными автоматами и имеет высокую производительность за счет сварки одновременно двух швов таврового или двустороннего углового соединения, однако на нем невозможно производить тандемную сварку.
Техническим результатом является расширение диапазона использования сварочного автомата, повышение производительности сварки, возможность регулирования физических и химических свойств сварного шва.
Указанный технический результат достигается тем, что двухдуговой сварочный автомат, включающий корпус, ходовой механизм, блок управления, две сварочные горелки, соединенные с механизмами вертикального перемещения и снабженные проволочными электродами, при этом электроды подключены к различным источникам питания, согласно полезной модели он снабжен съемным устройством для тандемной сварки в виде средства крепления горелок, выполненного в виде двух пластин, соединенных между собой с возможностью осевого поворота относительно друг друга, и кронштейна, причем пластина для крепления первой горелки закреплена на одном из механизмов вертикального перемещения с возможностью поворота вокруг оси, кронштейн одним концом закреплен на второй пластине, а вторым концом - на другом механизме вертикального перемещения. В частных случаях выполнения полезной модели пластины снабжены хомутами для крепления горелок, установленными с возможностью осевого поворота, кронштейн снабжен телескопическим узлом изменения его длины, на каждой пластине закреплена трубка для подачи флюса, при этом корпус может быть выполнен в виде двух закрытых ходовых кареток, снабженных ходовыми механизмами с приводами, расположенными внутри ходовых кареток.
Наличие устройства для тандемной сварки позволяет в сварочную ванну подавать две независимые сварочные проволоки как разных диаметров, так и разных типов, например, сплошного сечения и металлической порошковой проволоки, подключенных к различным источникам питания, и настраивать параметры режима сварки отдельно для каждой проволоки. Это позволяет регулировать величину тепловложения и коэффициент наплавки в изделие каждой сварочной дуги, что дает возможность увеличить скорость сварки до двух раз, а также увеличить диапазон изменения доли участия основного металла при образовании сварного шва. И как следствие, позволяет в широком диапазоне влиять на химический состав наплавленного металла, а значит, на эксплуатационные свойства сварного соединения. Уменьшение тепловложения при увеличении скорости сварки уменьшает величину вводимой погонной энергии и снижает остаточные напряжения и деформации. При этом процессе может быть достигнуто увеличение глубины проплавления основного металла за счет того, что вторая сварочная дуга движется по разогретому металлу.
Применение съемного устройства для тандемной сварки позволяет быстро производить переналадку автомата и на одном сварочном автомате производить как сварку двух параллельно расположенных швов, так и тандемную сварку, что значительно расширяет диапазон использования сварочного автомата и снижает как финансовые, так и трудовые затраты.
Выполнение средства крепления горелок в виде двух пластин, установленных с возможностью поворота одна относительно другой и снабженных хомутом для крепления тандемно расположенных горелок, позволяет изменять положение горелок относительно друг друга, расстояние между ними, наклон в двух плоскостях, что дает возможность влиять на геометрические размеры сварного шва, а именно на ширину шва, высоту усиления, коэффициент формы шва, катет и т.д.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения полезной модели.
На фигуре 1 изображено устройство для тандемной сварки.
На фигуре 2 изображен вид А фигуры 1.
Двухдуговой сварочный автомат содержит корпус 1, снабженный механизмами вертикального перемещения 2 и 3, устройство для тандемной сварки 4, включающее средство крепления горелок 5 и 6, выполненное в виде двух, установленных с возможностью поворота одной относительно другой пластин 7 и 8 и кронштейна 9. На пластинах 7 и 8 установлены с возможностью осевого поворота хомуты 10 для крепления тандемно расположенных горелок 5 и 6. На каждой пластине 7 и 8 и закреплена трубка 11 для подачи флюса. Пластина 7 для крепления первой горелки 5 крепится во втулку (не показана на чертеже), расположенную на механизме вертикального перемещения 2 и имеет возможность поворота вокруг оси для позиционирования горелки под необходимым углом. Пластины 7 и 8 соединены между собой с возможностью осевого поворота одной относительно другой при помощи втулки (не показана на чертеже), обеспечивая возможность раздельного позиционирования горелок 5 и 6 под разными углами. Пластина 8 снабжена пазом 12 для изменения расстояния между горелками 5 и 6 и трубками для подачи флюса 11. Кронштейн 9, обеспечивающий жесткость конструкции, одним концом крепится к пластине 8, а вторым концом к механизму вертикального перемещения 3. Для изменения расстояния между точками крепления кронштейна 9 и пластины 8, кронштейн 9 снабжен телескопическим узлом изменения длины (не показан на чертеже). Корпус может быть выполнен в виде двух закрытых ходовых кареток, снабженных ходовыми механизмами с приводами, расположенными внутри ходовых кареток (не показаны на чертеже).
Двухдуговой сварочный автомат работает следующим образом. Для сварки тавровых, угловых или двух параллельных швов устанавливают две сварочные горелки, расположенные по линии, перпендикулярной направлению сварного шва. При необходимости сварки двумя электродами в одну сварочную ванну снимают с автомата установленные горелки и устанавливают съемное устройство для тандемной сварки/ Для этого соединяют между собой пластины 7 и 8. Соединяют пластину 8 с кронштейном 9. Устанавливают устройство для тандемной сварки 4 путем соединения пластины 7 с механизмом вертикального перемещения 2 и кронштейна 9 с механизмом вертикального перемещения 3. Устанавливают две бухты проволоки, соответствующие технологическому процессу, и закрепляют в хомутах 10 сварочные горелки 5 и 6, а также устанавливают трубки 11 для подачи флюса и соединяют их с флюсобункерами. Выполняют позиционирование горелок 5 и 6 относительно друг друга с помощью хомутов 10, пластин 7 и 8 и паза 12. После выполнения позиционирования автомата относительно сварного стыка, выполняют тандемную сварку.
Устройство для тандемной сварки 4 можно применять на любом двухдуговом сварочном автомате, подобрав соответствующую длину кронштейна 9.
Пример применения указанного приспособления совместно со сварочным автоматом АДФГ-502 приведен ниже.
В качестве основного металла для выполнения сварки была принята сталь 09Г2С толщиной 10 мм. Сварка таврового соединения Т1 по ГОСТ 8713-79 производилась двумя проволоками сплошного сечения, подающимися независимо друг от друга. Проволока на первой дуге Св-08А, а на второй дуге Св-08Г2С.
Режим сварки:
На первой дуге ток 540 А, напряжение 36 В. На второй дуге ток 300 А, напряжение 28 В. Диаметр первой электродной проволоки 2,0 мм. Диаметр второй электродной проволоки 1,6 мм. Скорость подачи первой проволоки 450 м/ч. Скорость подачи второй проволоки 380 м/ч. Скорость сварки 32 м/ч.
Контроль и настройка параметров режима сварки выполнялись непосредственно на сварочном автомате независимо для каждой из подаваемых сварочных проволок.