МИКРО ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА

СВАРОЧНЫЕ АВТОМАТЫ

Наиболее высокое качество сварных соединений при микро­плазменной сварке достигается в случае применения автомати­ческих установок, обеспечивающих точное направление дуги

&

вдоль оси шва. Для микроплазменной сварки тонколистовых изделий разработаны универсальные и специализированные автоматы комплектуемые соответствующими источниками пи­тания и микроплазменными горелками. Такие автоматы состоят обычно из механизма перемещения дуги вдоль шва, устройства подачи присадочной проволоки, системы корректировок и схем управления.

Автомат А-1342. Применяемые для аргонодуговой сварки серийные автоматы имеют большие габариты и массу. Кроме того, они не обеспечивают точное направление электрода по кромкам и поэтому практически не применимы для сварки металлов малых толщин. Этих недостатков лишен автомат А-1342 (рис. 82). Его габариты 400 X 500 X 300 мм, масса 20 кг. Автомат предназначен для сварки стыковых, угловых, торцовых и нахлесточных соединений металлов и сплавов толщиной 0,2—2,5 мм. Он состоит из тележки 1, механизма подачи свароч­ной проволоки 2, плазмотрона 3, системы корректоров 4У пуль­та управления 5 и направляющего рельса б.

Тележка снабжена четырьмя свободно вращающимися бе­гунками с вертикальной осью вращения. Два бегунка установ­лены непосредственно на тележке, два других — на рычагах с пружинным поджимом. Тележка передвигается электропри­водом, на выходном валу которого установлено зубчатое колесо, зацепляющееся с рейкой направляющего рельса. Скорость свар­ки плавно регулируется в пределах 10—50 м/ч. Точность направ­ления электрода по стыку в вертикальном и поперечном на­правлениях при длине направляющего рельса 1300 мм состав­ляет ±0,15 мм.

Присадочная проволока ішдается с помощью специального устройства, которое гарантирует стабильное и точное направ­ление проволоки диаметром 0,8—2,0 мм как из мягкого алю­миния, так и из высокопрочных сплавов. Скорость подачи про­волоки плавно регулируется в диапазоне 6—150 м/ч. Устрой­ство для подачи проволоки содержит привод и прижимной эле­мент, выполненный из бесконечного ремня (эластичного па - сика), надетого на два свободно сидящих на осях ролика. Дли исключения смятия насечек проволоки при использовании жест­кого подающего ролика бесконечный ремень установлен на роликах таким образом, что он находится в сопряжении с ка­навкой подающего ролика и охватывает его по дуге не более 90°.

На рис. 83 изображен боковой вид подающего устройства. Оно состоит из основания І, рычагов 2 с пружиной 5, двух сво­бодно сидящих на осях 5 роликов 4, эластичного бесконечного пасика 6, жесткого подающего профилированного ролика 7. На основании установлены приемные втулки 8 для направления сварочной проволоки.

Работает устройство следующим образом. Сварочная про­волока, сматываемая с катушки, пропускается предварительно в приемные направляющие втулки, затем прижимается пасиком под действием пружины и рычагов. После приведения во вра­щение подающего ролика под действием сил трения проволока подается в зону сварки. При этом одновременно начинает вра­щаться пасик, поскольку он надет на ролики, свободно сидящие на осях.

После заправки в приемный канал присадочную проволоку укладывают в канавку подающего ролика и выпускают через направляющий канал. Диаметр отверстия наконечника канала выбирают в зависимости от диаметра присадочной проволоки (табл. 11). Описанная система подачи присадочной проволоки обеспечивает достаточно высокие усилия протягивания.

Блок корректора, на котором смонтирована горелка, обес­печивает ее вертикальное и поперечное перемещение совместно с присадочной проволокой. Предусмотрена также самостоятель­ная корректировка проволоки в горизонтальной и вертикаль­ной плоскостях. Поперечный корректор выполнен в виде рычага, закрепленного на двух шарикоподшипниках с червячной пере­дачей. Для устранения люфта в зацеплении червяк имеет кони-

г

ческую форту и устройство для осевого регулирования. Верти­кальный корректор выполнен в виде подвижного винта с при­водом от гайки шестерни, приводимой в движение винтовой передачей. В нижней части корректора имеются серьги для закрепления каналов и наконечника, которые направляют при­садочную проволоку в зону сварки.

На корпусе ходовой тележки установлен пульт контроля и управления сваркой. Перед началом сварки включают подачу плазмообразующего газа (аргона) и зажигают дежурную дугу. При работе в автоматическом режиме электрическая схема автомата обеспечивает предварительное включение подачи за­щитного газа за 1—2 с до начала сварки и его выключение через 2—3 с после окончании сварки. Автомат может комплек­товаться источниками питания как постоянного, так и перемен­ного тока. При использовании соответствующих источников питания автомат применим для сварки любых цветных и чер­ных металлов. В случае сварки цилиндрических изделий вра­щатели для кольцевых швов, зажимные устройства и другую оснастку разрабатывают отдельно с учетом конкретной конст­рукции свариваемого изделия.

Специализированные автоматы. Автомат А-1342 использован в качестве основного узла при создании ряда специализирован­ных сварочных установок, предназначенных для изготовления различных конструкций из тонколистовых металлов и сплавов, в частности установок А-1475 и А-1476 для микроплазменной сварки корпусов конденсаторов.

Установка А-1475 предназначена для автоматической микро­плазменной сварки продольных швов корпусов конденсаторов. Корпус конденсатора представляет собой сварную конструкцию, состоящую из обечайки прямоугольного сечения, донышка и крышки. Обечайку сваривают продольные стыковым швом. Донышко и крышку соединяют с обечайкой торцовым швом по прямоугольному периметру.

В комплект установки А-1475 (рис. 84) входят сборочно­сварочный стол и источник питания А-1347. Сборочно-свароч­ный стол состоит из станины /, поворотной консоли 2 и кла­вишного прижима 3. На верхней плоскости станины установлен направляющий рельс 4 для размещения автомата А-1342 (5).

На передней стенке станины расположена консольная пово­ротная оправка для установки изделия и предварительного поджима кромок. Оправка для установки обечайки корпуса конденсатора поворачивается на шарнире, расположенном с левой стороны. После установки изделия оправку фиксируют с помощью рукоятки, расположенной с правой стороны. При этом пружинные толкатели, смонтированные в станине, поджи­мают заднюю сторону изделия к плоскости оправки. Переднюю

сторону изделия прижимают к олравке с помощью ручных рычажных поджимов. Поворотная консоль перемещается и фиксируется при усилии на рукоятке не более 15 кгс.

Прижим свариваемых кро-мок к медному вкладышу оправки осуществляют клавишным устройством с пневматическим при­водом. Управление пневмосистемой производят тумблером пуль­та управления с помощью электропневмоклапана, установлен­ного в станине. При отключении воздуха возвратные пружины обеспечивают установку клавишей в верхнее положение. В про­цессе сварки изделие остается неподвижным, а автомат А-1342 перемещается вдоль стыка со скоростью сварки.

Подготовку установки к работе производят следующим об­разом. Сварочный автомат устанавливают на направляющий рельс так, чтобы шестерня электропривода входила в зацепле­ние с зубчатой рейкой направляющего рельса. Маховичок пру­жинного поджима завинчивают до тех пор, пока зазор между ьим и контргайкой на толкателе не установится в пределах 1,5—2,5 мм. При отключении электропривода тележка должна перемещаться по рельсу от усилия руки. Вертикальный и попе­речный корректоры с помощью маховичков устанавливают в среднее положение. При этом должно быть учтено расположе­ние свариваемого шва относительно направляющего рельса. Корректоры присадочной проволоки устанавливают в положе­ние, при котором возможна корректировка в различных направ­лениях. При этом нижний зажим направляющего канала вы­ставляют так, чтобы присадочная проволока выходила парал­лельно шву. Катушку с присадочной проволокой надевают на ось тормоза. Направление размотки проволоки должно совпа­дать с общим ее изгибом. Тормозной момент регулируют в зависимости от диаметра и жесткости присадочной проволоки таким образом, чтобы при остановке подачи проволоки катуш­ка прекращала вращение без распушивания проволоки. Вход­ной шланг пневмосистемы подключают к цеховой сети сжатого воздуха. Опробуют работу клавишного прижима. Клавишный прижим отключают, ручной прижим отводят в верхнее поло­жение. Затем рукояткой, расположенной на станине, отводят фиксатор и поворотную консоль переводят в положение для установки свариваемого изделия. После установки изделия на поворотную консоль указанные операции выполняют в обрат­ном порядке.

Установка А-1476 предназначена для микроплазменной свар­ки донышка и крышки к обечайке корпуса конденсатора тор­цовыми швами по прямоугольному периметру. Основные тех­нические характеристики установки А-1476 аналогичны тако­вым установки А-1475. Присадочную проволоку в данном слу­чае не применяют.

Сборочно-сварочный стол установки (рис. 85) состоит из станины 1У упоров (нижних) 2, зажимной рамки 3, пневмоза­жима 4, сварочного автомата 5, тележки 6, поперечного суппор­та 7, вертикального корректора 8, горелки 9, пульта управления 10 и клеммника 11. На верхней плоскости станины установлен направляющий рельс для размещения сварочного автомата. На передней стенке станины расположены нижние упоры и зажим­ные рамки с пневмоприводом. Для увеличения производитель­ности сварки сборочная часть выполнена двухпозиционной. При сварке па одной позиции можно производить установку изделия на другой позиции. Зажимная рамка имеет жесткие у-поры на задней и одной боковой сторонах. На другой боковой стороне упоры подпружинены. Передний кронштейн с упорами выполнен поворотным относительно горизонтальной оси и снаб­жен пневмоприводом. Упоры переднего кронштейна обеспечи вают прижатие кромок обечайки корпуса к крышке или до­нышку, Нижние упоры фиксируют корпус конденсатора по высоте и могут быть настроены на установку конденсаторов соответствующего габарита.

Сварочная часть установки представляет собой автомат А-1342 без устройства подачи присадочной проволоки. В авто­мате предусмотрен поперечный суппорт с механизированным приводом и системой конечных выключателей для сварки по замкнутому контуру.

Перед сваркой корпус конденсатора с предварительно со­бранной и прихваченной крышкой или донышком устанавли­вают на нижние опоры и вводят в зажимную рамку при под­нятой передней планке. Затем с помощью пневмозажима перед­няя планка прижимает свариваемые кромки по длинным сторонам. Для подготовки схемы к работе достаточно включить автоматический выключатель, установленный на станине. Схе­ма предусматривает три режима работы установки: наладоч­ный, ручной и рабочий. Установку режима работы производят ■специальным переключателем.

Установка А-1579 (рис. 86) предназначена для микроплаз­менной сварки стыковых швов коробчатых изделий с закруглен­ными углами, имеющих квадратное, прямоугольное и парадле - лограммное сечение. Для исключения инерционных сил, возни­кающих при вращении такого рода изделий и технологической оснастки, в данной установке свариваемые детали и оснастка не подвергаются вращению, а только перемещаются относитель­но сварочной горелки в прямолинейном направлении. В момент 'окончания перемещения изделия горелка поворачивается на угол, соответствующий углу между соседними швами (для из­делия прямоугольного сечения этот угол равен 90°). При этом окружная скорость вращения горелки по радиусу закругления равна скорости сварки. Микроплазменную сварку выполняют горизонтальным швом на вертикальной плоскости.

Рис. 86.

Установка А-1579 для микроплазменной «сварки стыковых швов коробчатых изделий.

На стани. не 1 расположен стол с приспособлением 2 для крепления свариваемого изделия 3 с шаблоном 4. Стол уста­новлен на верхнем приводном суппорте 5, расположенном на нижнем приводном суппорте 6. На станине также установлена стойка 7 с приводом перемещения горелки 8 с копирующим пальцем 9. Привод перемещения горелки представляет собой поворотную планшайбу 10 с наружным зацеплением, опираю­щуюся на наружную кольцевую опору 11> которая выполнена в виде двойного упорного подшипника качения и установлена на стойке. Горелка установлена на планшайбе так* что имеет возможность радиально перемещаться. Для принудительного прижатия копирующего пальца к шаблону горелка снабжена пружиной.

Поворот планшайбы осуществляют включением через схему управления привода 12, кинематически связанного с этой план­шайбой. Для сварки изделий параллелограммного сечения взаимно перекрещивающиеся направляющие 13 и 14, на кото­рых смонтированы суппорты 5 и 6, установлены так, что воз­можно изменение угла между ними.

Работает установка следующим образом. Изделие с шабло­ном устанавливают на приспособление 2 и включением приво­дов суппортов 5 и 6 ставят в исходное положение, при котором центр радиуса закругления изделия совпадает с осью поворота горелки. При включении установки суппорт 5 перемещает из­делие относительно горелки до совпадения центра радиуса следующего закругления с осью поворота горелки. Приводы суппортов 5 и 6 и привод 12 перемещения горелки сблокиро­ваны между собой схемой управления таким образом, что конец каждого перемещения изделия совпадает с началом по­ворота сварочной горелки на 90° относительно неподвижного - изделия по траектории, соответствующей закруглению этого из­делия. Окружная скорость при этом равна скорости сварки. По окончании поворота горелки включается привод суппорта 6, перемещающего изделие на величину прямолинейного участка, и при совпадении радиуса с осью поворота горелки происходит отключение суппорта 6 и включение поворота горелки. Анало­гично продолжается цикл сварки до возвращения изделия и сварочной головки в исходное положение.

При сварке изделий с параллелограммным контуром произ­водят предварительную настройку взаимного расположения суппортов параллельно сторонам изделия и настройку поворота горелки на участках закругления изделия на угол между на­правляющими суппортов. Дальше установка работает так же, как и при сварке изделий с прямоугольным контуром.

Таким образом, в данном случае, благодаря тому что сварку выполняют горизонтальным швом на вертикальной плоскости,.

создана малогабаритная установка, обеспечивающая точное направление дуги относительно оси свариваемого стыка слож­ного профиля. Техника микроплазменной сварки горизонталь­ных швов на вертикальной плоскости не вызывает затруднений* Отекания металла сварочной ванны при правильно выбранных режимах сварки не наблюдается. Форма швов симметрична относительно оси и практически ничем не отличается от формы швов, выполненных в нижнем положении.

Кроме описанных выше разработано множество других спе­циализированных установок различной конструкции, обеспечи­вающих механизацию сварочных и сборочных операций Для полной комплексной механизации процессов изготовления тон­колистовых изделий создаются поточные, механизированные и автоматизированные линии, которые кроме сборки и сварки охватывают ряд смежных операций (заготовку, формовку, очи­стку и пр.).

Такие линии позволят получить наибольший технико-эконо­мический эффект ог применения микроплазменной сварки. Ком­плексная механизация и автоматизация всех операций техноло­гического процесса изготовления сварных конструкций из метал­лов малых толщин является важнейшим средством повышения. производительности труда и улучшения качества изделий.