Устройство для дуговой наплавки неплавящимся электродом

Полезная модель относится к сварке и может быть использована для наплавки лезвийных поверхностей, преимущественно гребешков лабиринта уплотнения газотурбинного двигателя. Наплавляемую деталь устанавливают на устройстве. Устанавливают присадочную проволоку под углом к нормали к направляемой поверхности детали. Перемещая сварочную горелку по пазам «b» и «с», устанавливают ее под углом к нормали к наплавляемой поверхности детали и углом а к направлению наплавки. Ось сварочной горелки, ось присадочной проволоки и нормаль к наплавляемой поверхности детали пересекаются в точке «а» на наплавляемой поверхности детали. Зажигают сварочную дугу и в точке «а» образуют сварочную ванну. После контакта присадочной проволоки со сварочной ванной в точке «а», подача присадочной проволоки прекращается. Происходит отрыв присадочной проволоки от наплавленного металла, наплавленный слой металла кристаллизуется и образует единичный участок наплавленного металла. Присадочная проволока вновь подается в зону анодного пятна на следующей позиции, цикл повторяется до полной наплавки гребешка. 1 ил.

Полезная модель относится к сварке и может быть использована для наплавки лезвийных поверхностей, преимущественно гребешков лабиринта уплотнения газотурбинного двигателя.

Известен способ наплавки тонкостенных изделий при котором на сварочную ванночку и наплавляемый валик воздействуют кристаллизатором. Разработано устройство, которое сообщает кристаллизатору возвратно-поступательное перемещение относительно боковой поверхности лезвия, (патент РФ №2078655, В23К 9/04, 1994).

Известное устройство нельзя использовать для наплавки гребешков лабиринта.

Известен способ наплавки неплавящимся электродом при котором производят возмущение хвостовой части единичной сварочной ванны с одновременным растяжением сварочной ванны присадочной проволокой. (патент РФ №2188750, В23К 9/04, 2000).

В известном техническом решении конструкция устройства не приведена.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для дуговой наплавки неплавящимся электродом, содержащее корпус, сварочную горелку, механизм подачи присадочной проволоки и узел перемещения детали, причем сварочная горелка и присадочная проволока установлены под острым углом к нормали к наплавляемой поверхности (патент РФ №2268122, В23К 9/04, 2004)

В известном техническом решении конструкция устройства не приведена.

Задачей является наплавка лезвийных поверхностей без использования кристаллизатора, увеличение высоты наплавляемого валика при минимальном расплавлении лезвийной поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дуговой наплавки неплавящимся электродом, на корпусе закреплены две стойки, на стойках установлена с возможностью перемещения каретка, в корпусе каретки расположены две штанги на которых установлен кронштейн, причем на кронштейне установлены узлы поворота механизма подачи присадочной проволоки и сварочной горелки, узел поворота механизма подачи присадочной проволоки выполнен в виде направляющей с криволинейным пазом, а узел поворота сварочной горелки выполнен в виде дополнительной направляющей, в криволинейном пазу которой расположена пластина с криволинейным пазом для перемещения сварочной горелки, причем ось сварочной горелки, ось присадочной проволоки и нормаль к наплавляемой поверхности пересекаются в одной точке на наплавляемой поверхности.

На фиг.1 - устройство для дуговой наплавки лезвийных поверхностей, общий вид; на фиг.2 - расположение основных узлов устройства, общий вид, на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 - схема взаимного расположения сварочной горелки, присадочной проволоки, наплавляемой детали, вид сбоку; на фиг.5 - схема взаимного расположения сварочной горелки, присадочной проволоки, наплавляемой детали, вид сверху.

Устройство содержит корпус 1 с двумя стойками 2, на которых установлена с возможностью перемещения каретка 3. В корпусе каретки 3 расположены две штанги 4, на которых установлен кронштейн 5. На кронштейне 5 установлены узлы поворота механизма подачи 6 присадочной проволоки 7 и сварочной горелки 8. Узел поворота механизма подачи 6 присадочной проволоки 7 выполнен в виде направляющей 9 с криволинейным пазом «d». Узел поворота сварочной горелки 8 выполнен в виде дополнительной направляющей 10, в криволинейном пазу «с» которой расположена пластина 11 с криволинейным пазом «b» для перемещения сварочной горелки 8. На корпусе 1 расположен узел 12 перемещения детали 13. Сварочная горелка 8 установлена под острым углом к нормали к наплавляемой поверхности детали 13. Присадочная проволока 7 установлена под острым углом к нормали к направляемой поверхности детали 13. Ось сварочной горелки 8, ось присадочной проволоки 7 и нормаль к наплавляемой поверхности детали 13 пересекаются в точке «а» на наплавляемой поверхности детали 13.

Устройство работает следующим образом.

Деталь 13 устанавливают и фиксируют в узле 12. Каретку 3 перемещают по стойкам 2 для выбора диапазона диаметров наплавки. Перемещая механизм подачи 6 по пазу «d» направляющей 9, устанавливают присадочную проволоку 7 под углом к нормали к направляемой поверхности детали 13. Перемещая сварочную горелку 8 по пазу «b» пластины 11, а пластину 11 по пазу «с» дополнительной направляющей 10, устанавливают сварочную горелку 8 под углом к нормали к наплавляемой поверхности детали 13 и углом а к направлению наплавки (фиг.4, 5). Ось сварочной горелки 8, ось присадочной проволоки 7 и нормаль к наплавляемой поверхности детали 13 пересекаются в точке «а» на наплавляемой поверхности детали 13 (фиг.4, 5).

Включают узел 12 перемещения детали 13. Зажигают сварочную дугу и на наплавляемой поверхности детали 13 в точке «а» образуют сварочную ванну. Включают привод механизма подачи 6 присадочной проволоки 7. После контакта присадочной проволоки 7 со сварочной ванной в точке «а» подача присадочной проволоки 7 прекращается. Присадочная проволока 7 оплавляется, происходит отрыв присадочной

проволоки 7 от наплавленного металла, наплавленный слой металла кристаллизуется и образует единичный участок наплавленного металла. После отрыва присадочной проволоки 7 от сварочной ванны, включается механизм подачи 6 присадочной проволоки 7 и присадочная проволока 7 подается в зону анодного пятна на следующей позиции т.к. за это время деталь 13 переместилась. После оплавления и отрыва присадочной проволоки 7 от наплавляемого валика (образуется следующий единичный участок наплавленного металла) цикл повторяется до полной наплавки гребешка.

Для наплавки следующего гребешка штанги 4 перемещаются в каретке 3 на расстояние «Н» и процесс наплавки повторяется (фиг.5). Для точного позиционирования оси сварочной горелки 8 и оси присадочной проволоки 7 в точке «а», устройство имеет узлы 14, 15 точной настройки сварочной горелки 8 и присадочной проволоки 7.

Взаимное расположение сварочной горелки 8 и присадочной проволоки 7 позволяет уменьшить тепловложение в основной металл детали 13 и уменьшить его подплавление. Присадочная проволока 7, попадая в зону анодного пятна, экранирует наплавляемую поверхность детали 13 и забирает на себя часть теплоты. Присадочный материал поступает в зону наплавки небольшими порциями и быстро кристаллизуется, а наплавляемая поверхность детали 13 не перегревается.

Техническое решение позволяет производить наплавку лезвийных поверхностей без кристаллизатора, увеличить высоту наплавляемого валика при минимальном расплавлении лезвийной поверхности.

Устройство для дуговой наплавки неплавящимся электродом, содержащее корпус, сварочную горелку, механизм подачи присадочной проволоки и узел перемещения детали, отличающееся тем, что на корпусе закреплены две стойки, на стойках установлена с возможностью перемещения каретка, в корпусе каретки расположены две штанги, на которых установлен кронштейн, причем на кронштейне установлены узлы поворота механизма подачи присадочной проволоки и сварочной горелки, узел поворота механизма подачи присадочной проволоки выполнен в виде направляющей с криволинейным пазом, а узел поворота сварочной горелки выполнен в виде дополнительной направляющей, в криволинейном пазу которой расположена пластина с криволинейным пазом для перемещения сварочной горелки, причем ось сварочной горелки, ось присадочной проволоки и нормаль к наплавляемой поверхности пересекаются в одной точке на наплавляемой поверхности.