Устройство для деформирования заготовки под сварку

Устройство для деформирования заготовки под сварку

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И С А Н И Е (1889346

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВтОРСКОМ СВИДЕтЕЛЬСтВЮ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

Ф

Г

/ --..г г (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.80 (2 I ) 2916723/25-27 (5! ) M. f(g. с присоединением заявки .%

В 23 К 28/00

36еударствеииый комитет (23) Приоритет (53) УДК 621. . 7 91. 02 (088. 8) по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1-5.12.81- Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 17.12.81 (72) Авторы изобретения

М. Б. Жуков, Т. В. Морозова, B П. Горячев.и В. В. P (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЗАГОТОВКИ ПОД СВАРКУ

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для деформирования заготовки под сварку и может быть использовано при дуговой сварке различных соединений в любой отрасли промышленности, преиму5 шественно в машиностроейии и авиационной промышленности.

Известно устройство для деформирования кромок заготовки под сварку, пред10 ставляющее собой прижимное приспособле ние с выпуклой рабочей поверхностью. Непосредственно под свариваемыми кромками расположена медная подкладка, высота которой в зоне стыка кромок деталей вы15 ше рабочей поверхности прижима, что и обеспечивает деформацию этой зоны перед сваркой (1) .

Недостатком этого устройства является то, что оно предназначено только для предварительного деформирования тонколистового материала, что в результате

I фиксирования свариваемых кромок под узлом, возможна угловая остаточная деформация. Кроме того, при использовании данного устройства требуется специализирсванное. оборудование для сварки.

Известно также устройство для уменьшения остаточных сварочных деформаций, представляющее собой раскатную машину, в роликах которой устанавливаются детали, подлежащие сварке (2 j

Однако давлением вращающихся роликов с одновременным нагревом установленных деталей деформируют участки, приле» гающие к кромкам. Это устройство за счет своей сложности не нашло широкого применения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для деформнрования загоговки под сварку, содержащее стол для размещения заготовки, направляющие для подачи заготовки I нагревательные элементы, установленные симметрично относительно продольной оси устройства и привод для перемещения заготовки (3/ .

889346

5О

Недостатком устройства является то, что сварные соединения получаемые из заготовок часто не отвечают требованиям предъявляемым к качеству изделий. Кроме того, недостатком такого устройства является использование его только для сварки тавровых соединений, что ограничивает номенклатуру обрабатываемых деталей, исключая такие массовые типы сварных соединений, квк нахлесточные и стыковые. 10

Целью изобретения .является повышение качества сварного изделия, получаемого из деформированной заготовки, и расширение номенклатуры обрабатываемых заготовок.

Пель достигается тем, что в устройстве для деформирования заготовки под сварку, содержащем стол для размещения заготовки, направляющие для подачи заготовки, нагревательные элементы, установленные симметрично относительно продольной оси устройства, и привод для перемещения заготовки, нагревательные эле- менты объединены в блоки, в каждом из которых содержится три элемента: двв размещены над одной из кромок изделия и расположены под углом друг к другу, а третий — над другой кромкой, под каждым блоком симметрично иэделию расположен такой же блок, а вдоль продольной оси изделия размещение элементов в блоках чередуется.

Кроме того, направляющие для подачи заготовки выполнены в виде регулируемых фильер и расположены в начале, в середине и в конце стола для размещения звго35 товки.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — вид А на фиг, 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; фиг. 4 — сечение Г-Г на фиг. 1;на фиг. 540 эпюра деформаций.

Устройство содержит стол 1 для размещения заготовки 2. На столе установлены направляющие для подачи заготовки, выполненные в виде фильер 3. Фильеры 3 представляют собой корпус со щелевидным отверстием, высота 1 которого регулируется сменной прокладкой 4, а ширина В ее изменяется за счет боковых упоров, выполненных подпружиненными тарированными пружинами 5.

Две фильеры расположены в начале и конце стола 1 по продольной оси 1-1 устройства и одна между блоками 6 и 7 нагревательных элементов, количество кото- 55 рых так же, как и фильер зависит от длины заготовки и может значительно быть больше.

Блоки расположенЫ один над другим с двух сторон заготовк 1 2 и состоят из расположенных с одной стороны продольной оси 1-1 устройства под углом, например, 30 друг к другу двух нагревательо ных элементов 8 и 9, и третьего — 10, размещенного симметрично им, с другой стороны оси 1-1. Угол наклона нагревательных элементов создает наиболее эффективный нагрев как по температуре, так и по времени. Во всех блоках, расположенных по длине загОтовки, в частности, в блоках 6 и 7 нагревательные элементы расположены в шахматном порядке относительно продольной оси 1-1, т.е. в блоках

6 по четыре нагревательных элемента расположены справа от оси 1-1, а в блоках 7 - слева от оси 1-1.

Нагревательные элементы 8-10 установлены на рамах с Возможностью перемещения в поперечном направлении. Так как рамы крепятся с помощью стопорных вин тов 11, то это обесйечивает возможность изменять расстояние от продольной оси

1-1 до нагревательных элементов в соответствии с шириной заготовки. Перемещение заготовки происходит с помощью привода шаговой подачи, состоящего из электродвигателя 12, редуктора 13 и пары тянущих цилиндрических валков 14, установленных за последней фильерой по ходу перемещения заготовки.

Работает устройство следующим образом.

Заготовку прогягивают через фильеры

3 и нагревательные Элементы 8-10, блоков 6 и 7, соосно расположенных с фильерами. Количество блоков, длина которых, исходя из,ширины зойы пластических деформаций при сварке, не более 80 мм для заготовки длиной 350 мм, равно двум> как изображено на фиг. 1.

Включают нагревательные элементы

8-10 всех блоков и нагревают заготовку, например, до 400-45С . Температура нагрева должна быть не выше температуры отпуска металла перед сваркой. Температура отпуска различна для различных марок материалов, например для стали °

30"ТСА 470-550; ВЛ1-Д -200-250;

30» ГСНА — 300-35О для титана — низкоо температурный отжиг — 500.

3а счет того, что у двух противоположных кромок заготовки в одном поперечном сечении расположено разное количество нагревательных элементов (четыре с одной кромки и два с другой), нагрев кромок будет неодинаков, а, следовательно, и деформацпп кромок будут различнымп.

889346

На кромке со стороны четырех нагревательных элементов возникает только зона упругих деформаций TAB за счет перемещения сечения из положения 0-0 в положение 1-1. Так как разность между свободными температурными деформациями О

Т и деформациями фактическими Еф (положение плоского сечения) оказывается по абсолютной величине меньше величины деформации, соответствующей пределу текучести, то после остывания в этой зоне пластические деформации отсутствуют. На кромке же со стороны двух нагреватель ных элементов разность между свободной температурной деформацией 4!Т и деформацией фактической ЕФ по абсолютной величине больше величины деформации, соответствующей пределу текучести, в связи; с чем возникает эона пластической деформации КЬМ, В результате появления пластической деформации происходит местное укорочение кромки, примерно на 0,1-0,2 мм при толщине материала 2 мм на базе 20 мм.

Так как группы нагревательных элементов в соседних блоках расположены в шахматном порядке относительно друг друга, то зоны укорочения располагаются в том же порядке.

В результате шахматного расположения зон укорочения металла кромок и их симметричного расположения относительно оси оси 1-1 устройства появляется "волнистость" вдоль кромок, но общего изгиба заготовки не происходит. Указанная величина волнистости не превышает доцусков под сварку и не требует дополнительной механической обработки кромки.

При сварке узлов из таких заготовок сварочные усадочные напряжения равны по величине тем, которые были получены в результате нагрева до сварки. Таким образом, изменения поля напряжений после сварки не происходит, а, следовательно, и отсутствуют те виды деформаций, которые вызываются продольным укорочением. Llaлее с помощью привода перемещают загс» товку иа шаг. равный длине Е .

После сварки деформированных в устройстве заготовок, полученная конструкция

5 не требует рихтовки или каких-либо других дополнительных операций, направленных на повышение точности конструкции.

Формула изобрете я

io

1. Устройство для деформирования заготовки под сварку, содержащее стол для размещения заготовки, направляющие для подачи заготовки, нагревательные.- элемен % ты, установленные симметрично относительно продольной оси устройства, и при ,вод для перемещения заготовки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного изделия, получае20 мого из деформированной заготовки, и расширения номенклатуры обрабатываемых заготовок, нагревательные элементы объединены в блохи, в каждом из которых содержится три элемента - два размещены над и одной из кромок иэделия и расположены под углом друг к другу, а третий - над другой кромкой, под каждым блоком симметрично изделию расположен такой же блок; а вдоль продольной оси иэделия разЗо мешение элементов в блоках чередуется.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что направляющие для подачи заготовки выполнены s виде регулируемых фильер и расположены в начале, 35

-в середине и в конце стола для размещения заготовки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сагалевич В. М. Методы устранения сварочных деформаций и напряжений.

4О

М., "Машиностроение", 1 974, с. 1 911 9 7

2. Авторское свидетельство СССР

И 580965, кл. В 23 К 28/ОО, 1977. . авторское свидетельство СССР

N 612775, кл. В 23 К. 37/04, 1976.

О&с)346

Г-Г

Составитель Л. Назарова

Редактор М. Товтин Техред T.Ìàòo÷êà Корректор .Л. Бокшан

Заказ 1 0848/26 Тираж 1 1 51 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4