книги из ГПНТБ / Чвертко А.И. Установки и станки для электродуговой сварки и наплавки

производить наплавку под флюсом или открытой дугой по­ рошковой проволокой, а также сварку круговых и прямоли­ нейных швов.

Станок У652 отличается от станка У651 типом применяе­ мого наплавочного аппарата и наличием центросместителей или других специальных приспособлений для крепления коленчатых валов.

Рис. 64. Станок У652 для наплавки коленчатых валов:

1 — т у м б а ; 2 — к о р о б к а с к о р о с т е й ; 3 — в р а щ а т е л ь ; 4 — ф л ю с о - п р и е м н и к ; 5 — ц е н т р о с м е с т н т е л ь ; 6 — и з д е л и е ; 7 —• н а п л а в о ч ­ н ы й а п п а р а т ; 5 — з а д н я я б а б к а ; 9 — с та н и н а ; /0 — с т о й к а .

Универсальный наплавочный станок У653 (рис. 65) предназначен для упрочнения и восстановления электро­ дуговой наплавкой наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей деталей типа фланцев, поверх­ ностей шлицев, плоских поверхностей. На станке можно так­ же производить сварку прямолинейных и круговых швов.

Диаметр наплавляемых поверхностей 20—800 мм, дли­ на до 1200 мм, ширина плоских наплавляемых поверхно­ стей до 400 мм, вес до 200 кг. Способы наплавки: под

90

флюсом; открытой дугой порошковой проволокой (одно- и двухэлектродная); в среде защитных газов (по специально­ му заказу).

/ _ _ т у м б а ; 2 — к о р о б к а с к о р о с т е й ; 3 — ш п и н д е л ь м а н и п у л я ­ т о р а ; 4 — с та н и н а ; 5 — м у н д ш т у к д л я в н у т р е н н е й с в а р к и ; € — н а п л а в о ч н ы й а п п а р а т ; 7 — к а р ет к а ; 8 — ф л ю с о п р и е м н и к ; 9 — с то й к а .

Станок У653 отличается от станка У651 типом наплавоч­ ного аппарата; кроме того, вместо вращателя с фиксирован­ ным положением оси вращения установлен манипулятор, обеспечивающий любое положение оси вращения в верти­ кальной плоскости. Станок комплектуется столом для на­ плавки плоских изделий. Стол крепится на направляющих задней бабки.

Наплавка плоских деталей возможна двумя методами. При первом методе сварочный аппарат перемещается вдоль

91

оси станка с определенной линейной скоростью, а попереч­ ное перемещение электрода относительно изделия обеспе­ чивается ручным смещением колебательного механизма сва­ рочного аппарата либо смещением верхней части стола с

Рис. 66. Универсальный двухпозиционный наплавочный ста­ нок У654:

/— т у м б а ; 2 — к о р о б к а с к о р о с т е й ; 3 — к о р о б к а п е р е д а ч ; 4 — л е ­

вы й м а н и п у л я т о р ; 5 — ш п и н д е л ь м а н и п у л я т о р а ; 6 — и з д е л и е ; 7 — н а п л а в о ч н ы й а п п а р а т ; 8 — с та н и н а ; 9 — ф л ю с о п р и е м н н к ; 10 — п р а ­

вы й м а н и п у л я т о р .

изделием. При втором методе наплавка производится при автоматической работе колебательного механизма и одно­ временном перемещении каретки со сварочным аппаратом вдоль оси станка со скоростью, обеспечивающей перекрытие наплавляемых валиков на 20—50%.

Крепление наплавляемых изделий диаметром до 80 мм производится в патроне с тепловым компенсатором; длин­

92

ные детали поджимаются задней бабкой и (при необходимо­ сти) поддерживаются люнетом. Для крепления изделий диа­ метром свыше 80 мм применяются планшайбы: одна для из­ делий диаметром до 400 мм, а другая — диаметром до 800 мм.

Для наплавки внутренних поверхностей станок комплек­ туется специальным горизонтальным мундштуком (рис. 65).

На станке У654 (рис. 66) не предусмотрено закрепление изделия в двух опорах. Однако он скомпонован из тех же

Рис. 67. Станок фирмы Storm Vulcan.

узлов, что и станки У651, У652, У653, т. е. связан с этими станками внутригрупповой унификацией.

Станок У654 предназначен для упрочнения и восстанов­ ления электродуговой наплавкой наружных цилиндриче­ ских и конических поверхностей, а также для сварки пря­ молинейных и круговых швов.

Основным отличием станка У654 от станка У653 явля­ ется применение двух манипуляторов (левого и правого), т. е. двух сварочных позиций. Каждый манипулятор имеет собственный привод вращения. Наличие двух позиций поз­ воляет совместить по времени наплавку изделия на одной

93

позиции с разгрузочно-загрузочными и другими вспомога­ тельными операциями на другой.

Для наплавки коленчатых валов предназначен станок (рис. 67) фирмы Storm Vulcan. Наплавка производится под флюсом. Засыпка флюса на шейку вала производится не­ прерывно. Вращатель изделия состоит из передней и задней бабок. Задняя бабка может быть установлена в требуе­ мом месте вдоль круглых направляющих в зависимости от длины наплавляемого изделия. Наплавляемый коленчатый вал крепится в двух самоцентрирующих патронах, закреп­ ленных, в свою очередь, в центросместителях передней и задней бабок. Центросместители дают возможность совместить ось наплавляемой шейки с осью вращения шпин­ деля.

Наплавка ведется низкоуглеродистой проволокой диа­ метром 1,0 мм, содержащей 1,75—2,0% марганца. Тран­ зисторная электрическая схема наплавочной головки и же­ сткая характеристика источника питания позволяют вести процесс на очень короткой дуге, т. е. с малыми размерами сварочной и шлаковой ванн. Это дало возможность не при­ менять устройства для удержания флюса при наплавке изделий малых диаметров, Флюс тонкой струей подается в зону горения дуги и непрерывно ссыпается в приемный бункер, откуда специальным отсосом подается вверх в

расходный бункер. Флюс, который непрерывно ссыпается с

детали, не увлекает за собой жидкие шлаки и металл и, следовательно, не ухудшает формирование валиков.

Твердость наплавленного металла при наплавке валов двигателей легковых автомобилей HRC 35, а для грузовых HRC 60. Галтели заплавляются с использованием смеси плавленного и керамического флюсов. В этом случае на­ плавленный металл имеет небольшую твердость, и исклю­ чается возможность образования трещин. Изменяя соотно­ шение между количествами этих флюсов, получают различ­ ную твердость наплавленного металла. Термообработка ва­ лов после наплавки не производится.

При наплавке вал крепится таким образом, что его один конец может свободно перемещаться вдоль оси. Это предотвращает коробление изделия вовремя наплавки. Сред­ няя часть станка, где смонтированы головка, пульт, прибо­ ры и флюсовая аппаратура, передвигается на двух штангах. На одной из штанг снизу прикреплена зубчатая рейка при­ вода продольного перемещения этой средней части станка.

94

Флюсоаппаратура содержит вибросито, отделяющее ис­ пользованный флюс от переплавленного, вакуумнасос и бункер подачи флюса. В комплект станка входит транспорт­

стояниях от передней бабки в зависимости от длины на­ плавляемых валков.

S6

Подогрев валка в процессе наплавки осуществляется кольцевым индуктором, который питается током промыш­ ленной частоты. Индуктор установлен на тележке и может перемещаться вдоль валка. Установка комплектуется смен­ ными индукторами для подогрева валков различных диа­ метров. Для компенсации теплового удлинения валка вслед­ ствие предварительного подогрева и в процессе наплавки шпиндель задней бабки снабжен пружиной. Флюсовый аппарат крепится на кронштейне, установленном на само­ ходной тележке, которая имеет моторный привод и переме­ щается вдоль несущей металлоконструкции. Тележка име­ ет два диапазона скоростей и при наплавке тел вращения перемещается на шаг наплавки за один оборот валка. Если установка используется для наплавки плоских деталей (на станину следует установить соответствующий стол), то пе­ ремещение тележки вдоль детали осуществляется со ско­ ростью наплавки 4,5—66,5 міч. Кроме того, тележка имеет маршевое перемещение вручную. Электрическая схема уста­ новки обеспечивает автоматизацию процесса наплавки. Для этого в схеме предусмотрен коммутатор, осуществляющий автоматическое включение и выключение механизма вер­ тикального и горизонтального перемещения головки, что необходимо при наплавке наклонных участков профиля валков. Пульты управления устанавливаются на сварочной головке.

Станок КЖ-34А (рис. 70), разработанный Институтом электросварки им. Е. О. Патона АН УССР совместно с Краматорским заводом тяжелого машиностроения, пред­ назначен для автоматической наплавки стальных валков сортопрокатных станов [27]. Наплавка производится под флюсом сплошной или порошковой электродной проволо­ кой на постоянном токе. Диаметр наплавляемых валков 250—850 мм, длина бочки 400—2400 мм. Максимальный вес изделия 8 ш. Валки сортопрокатных станов имеют профиль сложной конфигурации. При наплавке рабочих поверхно­ стей таких валков высокое качество наплавки может быть достигнуто лишь при условии, что наплавляемый участок расположен горизонтально или под углом не более 20° к горизонтальной плоскости. Для этого в станке КЖ.-34А пре­ дусмотрен механизм наклона оси валка на 70° от горизон­ та в обе стороны.

Наплавляемый валок устанавливается в центрах перед­ ней и задней бабок, расположенных на жесткой траверсе.

Передняя бабка является ведущей и вращает валок в процессе наплавки. Скорость вращения может регулировать­ ся плавно за счет изменения числа оборотов двигателя посто­ янного тока. Положение передней и задней бабок на тра­ версе регулируется при помощи моторного привода. Тра­ верса закреплена на мощном шпинделе, установленном на

Рис. 70. Станок КЖ34А для наплавки валков:

/ — т р а в е р с а п о в о р о т н а я ; 2 — п р и в о д н а я б а б к а ; 3 — п о в о р о т н ы й к р о н ш т е й н а п п а р а т а ; 4 — п р и в о д н а к л о н а траверсы -; 5 — ф л ю с о а п п а р а т ; 6 — н а п л а в о ч н ы й а п п а р а т ; 7 — и н д у к т о р ; 8 — с у п п о р т с к р е б к а ; 9 — н е п р н в о д н а я б а б к а .

станине. При помощи привода траверса может наклонять­ ся на угол до 70° к горизонту в обе стороны.

На станке применен наплавочный аппарат А874, кото­ рый установлен вместе с контейнером для флюса на пово­ ротном кронштейне. При установке и съеме валка крон­ штейн с аппаратом А874 отводится в сторону. Для переме­ щения аппарата на шаг наплавки имеется механизм гори­ зонтального перемещения. При наплавке конических по­ верхностей, например ромбических калибров валков сорто­ прокатных станов, ось вращения валка наклоняют так, что­ бы образующая конуса была расположена горизонтально. При наплавке торцовых кольцевых поверхностей, например стенок ящичного калибра, ось валка наклоняют под углом

98

70° к горизонту. При наплавке круговых ручьев валок по­ степенно наклоняется вокруг оси, совмещенной с центром кривизны ручья. Это совмещение осуществляется механиз­ мами вертикального и горизонтального перемещения тра­ версы. Постепенный наклон валка обеспечивает его переме­ щение на определенный шаг наплавки за один оборот. При наплавке прямолинейных участков профиля ручья переме­ щение на шаг наплавки осуществляется механизмом гори­ зонтального передвижения наплавочного аппарата.

Для предупреждения образования трещин при наплавке валок подогревается индуктором, питаемым током промыш­ ленной частоты. Индуктор установлен на тележке с приво­ дом. Для нагрева валков различного диаметра применяются индукторы трех типоразмеров.

Для удаления шлаковой корки на траверсе станка име­ ется суппорт со скребком. Передвижение суппорта и скреб­ к а — ручное. Тепловое удлинение валка компенсируется пружинным центром задней бабки.

УСТАНОВКИ И СТАНКИ ДЛЯ СВАРКИ КРУГОВЫХ ш в о в И НАПЛАВКИ ИЗДЕЛИЙ НА РОЛИКОВЫХ ОПОРАХ

Установки этого типа применяются, в основном, для сварки стыковых швов и реже — других типов швов. На данных установках сваривают изделия диаметром от 50 мм до десяти и более метров при самой различной длине.

Установки этого типа состоят из сварочного аппарата, механизмов крепления и перемещения сварочного аппара­ та в заданное положение и роликового стенда. Иногда основание роликового стенда закреплено в цапфах, и ось изделия может быть наклонена в положение, удобное для выполнения сварки данного шва; угол наклона стенда обыч­ но не превышает ±60 град.

Во всех случаях, когда сварочный рабочий орган можно перемещать вдоль изделия со скоростью сварки, установку можно использовать не только для сварки круговых швов, но и прямолинейных швов на образующей изделия.

Компоновки большинства установок с роликовыми вра­ щателями могут быть сведены к схемам, приведенным на рис. 71. Установки, схемы компоновок которых представле­ ны на рис. 71, а, б, занимают небольшую площадь и не тре­ буют применения колонны. Такие установки пригодны для сварки изделий примерно одинаковых диаметров или од­ ного и того же диаметра. При сварке изделий разных