Устройство для уменьшения угловыхостаточных деформаций
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
С4щиаяистнчесйих
Реснублик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 130869 (2т) 1358415/25-27 (и>32 1 0 66 (5!)М. Кл 3
В 23 К 29/00
В 23 К 9/18 с присоединением заявки М
Госудврствениый комитет
СССР ио дмам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 2304,81,Бюллетень Н9 15 (53) УДК 621.791, .011(088.8) Дата опубликования описания 230481 (72) Автор изобретения
В.С. Попов (71} Заявитель
Ленинграцский политехнический институт им. М.И. Калинина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ УГЛОВ .ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ
Изобретение относится к области электродуговой сварки металлов под слоем флюса, а именно к устройствам, позволяющим уменьшить угловые оста- 5 точные деформации при сварке встык стальных листов средней толщины (6-18 мм) .
Известны устройства, позволяющие значительно снизить угловые остаточные деформации путем воздействия на образующуюся при сварке термопластическую зону сосредоточенными опорами, которые вступают во взаимодействие с ней в момент начала ее остывания.
Однако эффективность такого устройства во многом зависит от работы отдельных звеньев довольно сложной кинематической цепи, к тому же связанной с перемещением сварочного трактора по иэделию, а также от выбора геометрических характеристик так называемой подвижной опоры.
Цель изобретения — повышение качества сварных изделий.
При сварке под слоем флюса тепло сварочной дуги вводится .с верхней стороны листа. Естественно, волокна металла, примыкающие к ней, прогреваются больше, чем остальные, отсю. да образование и накопление неизбежных при этом пластических деформаций сжатия происходит более интенсивно. Неравномерное распределение пластических деформаций по сечению после остывания приводит к повороту свариваемых листов вокруг оси шва, т.е. к угловой остаточной деформа цни.
В процессе сварки в районе движе" ния сварочной дуги образуется область прогретого до высокой температуры металла, который практически полностью теряет первоначальные упругие свойства. Эту зону принято называть термопластической. Металл. в ней становится податливым к внеШнему воздействию. Это обстоятельство положено в основу предлагаемого устройства. На образующуюся при сзарке термопластическую зону снизу действуют сосредоточенные усилия, которые перераспределяют пластические дефОр- . мации равномерно по сечению, тем самым устраняя первопричину обраэОвания угловых остаточных деформаций.
В предлагаемом устройстве каждая опора взаимодействует с пластичес
3210бб кой зоной посредством обособленного узла, что значительно упрощает его работу. Воздействие на термопластическую зону начинается и период ее нагрева и продолжается в процессе ее остывания, тем самым полнее используется время для перераспределения пластических деформаций.
Работа предлагаемого устройства никак не,связана с перемещением сварочного трактора. Синхронность взаимодействия сосредоточенных опор с движущейся термопластической зоной обеспечивается без каких-либо специальных механических узлов для этих целей ° Этим создается высокая стабильность результатов при сварке .
На фиг. 1 показано описываемое устройство, продольный разрез сварочного стенда, на фиг. 2 - разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 - один из вариантов конструктивного оформления 20 устройства.
Устройс во представляет собой
П-образную балку (швеллер) 1 с рядом сквозных соосных отверстий в ее полках. В отверстия вертикально встав- 25 лены стержни с конической головкой сосредоточенные опоры 2. Каждая такая опора снабжена упругим элементом
3, под действием которого она может перемещаться вверх. По роду исполь- 30 зуемой энергии в упругом элементе устройство может быть механическим (пружинным), пневматическим или гидравлическим. На фиг. 3 показано одно из конструктивных решений механического устройства, где в качестве упругого элемента применена цилиндрическая пружина сжатия. Жесткость пружины регулируется гайкой, наворачив емой íà верхнюю часть опоры.
Чтобы предотвратить выскакивание опо- 4О ры из гнезда, в нижней ее части сверлится отверстие, куда вставляется шплинт, ограничивающий перемещение опоры сверх задайной величины (на чертеже не показан). Устройство мон- 45 тируется в сварочный стенд:с таким расчетом, чтобы вершины конусов сосредоточенных опор упирались бы в состыкованные под сварку кромки листов. 50
Устройство работает- следующим образом.
Конические головки сосредоточенных опор упираются встык снизу, пытаясь приподнять стыкуемые листы.
Этому препятствуют силы веса самих листов, а также устанавливаемые на них направляющие для сварочного трактора и сам трактор. Чтобы отогнуть кромки стыкуемых листов, усилий воздействия сосредоточенных опор явно недостаточно из-за высоких механи-. ческих свойств свариваемого металла.
Как только термопластическая эона, перемещающаяся вслед за сварочной головкой, будет проходить над камойлибо из опор, последняя, преодолевая незначительное сопротивление высоконагретого металла, приподнимается на некоторую величину и несколько выгнет вверх податливое сечение", пластические деформации тотчас перераспределятся по толщине свариваемых листов, По мере остывания сечения над опорОй металл приобретает первоначальные упругие свойства. Поскольку сосредоточенная опора уже не может противодействовать усилиям остывшего металла, дальнейший процесс упругого деформирования при остывании протекает обычным порядком. Сечение выпрямляется, вдавливая опору в свое первоначальцое положение. Точно так же работают и все другие опоры устройства Как видно, полная синхроньость взаимодействия сосредоточенных опор с движущейся термопластической зоной обеспечивается автоматически.
Формула изобретения
1. Устройство для уменьшения угловых остаточных деформаций при сварке встык стальных листов, состоящее из балки с рядом сосредоточенных опор, воздействующих на термопластическую зону в момент начала ее остывания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварных изделий, каждая сосредоточенная опора снабжена упругим элементом, обеспечивающим воздействие на термопластическую зону дополнительно и в процессе ее максимального ра — . зогрева.
2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ,е е с я тем, что упругий элемент выполнен механическим (пружинным).
3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что упругий элемент выполнен пневматическим.
4. Устройство по п. 1, о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что упругий элемент выполнен гидравлическим.
321066
Составитель Г. Макеева
Редактор М. Кузнецова Техред И.Асталош Корректор С. Шекмар
Заказ 2214/1 Тираж 1148 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал IIGII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4