Прижимы для крепления деталей при сварке. Приспособление для сварки профиля под любым углом. Прижимные и раздвижные приспособления

При производстве сварочных работ необходимо надежно закрепить свариваемые детали между собой и удобно расположить. Некоторые виды сварки можно осуществлять только в определенном положении, соответственно должен быть расположен и сварочный стык.

Надежность крепления также важна. Во время сварочных работ по шву возникают большие напряжения, которые должны до конца процесса компенсироваться закрепляющим оборудованием.

Различные механизмы и подсобные детали изготавливают на предприятиях и в домашних условиях. Простейшие из них легко сделать своими руками. В общем случае вспомогательные приспособления для сварки бывают трех видов:

• механизмы для установки, сборки, предварительной фиксации;
• зажимные приспособления;
• комбинированные устройства.

Первый вид приспособлений применяют, чтобы установить детали в нужном для сварки положении. Зажимные сварочные приспособления жестко их фиксируют, не дают соскользнуть, повернуться. Комбинированные устройства выполняют обе функции.

Выбор приспособлений связан с условиями выполнения работ. Он также зависит от требований к точности изготовления заготовок, требований к зазорам, конструкции в целом.

К вспомогательным приспособлениям предъявляют определенные требования. Они должны обеспечивать свободное перемещение свариваемых деталей, вызванное нагревом в зоне сварки.

Если варят крупногабаритные изделия, необходимо обеспечить закрепление только в местах сваривания. Для сварщика должен быть обеспечен свободный доступ к месту сварки. Необходимо также обеспечивать быстрое отведение выделяемой теплоты.

Устройства для варки бывают специальными или универсальными. Например, специальный стенд для сборки и сварки рамных изделий представляет собой стол с фиксаторами.

Универсальные стенды выглядят так же, только имеют дополнительные устройства для крепежа изделия, и за счет этого могут фиксировать большую номенклатуру заготовок.

Фиксаторы

К фиксаторам относятся устройства, обеспечивающие устойчивое положение свариваемого изделия. Они выполняются в виде карманов, упоров, установочных пальцев, призм и шаблонов.

Съемные упоры используют в универсальных стендах, когда необходимо настроится под конкретное изделие, или невозможно снять изделие без его деформации.

Пальцы позволяют точно установить заготовку, их обычно применяют при работе с изделиями, имеющими обработанные плоскости. Призмы используют при сварке различных труб.

Шаблоны представляют собой конструкцию, которая повторяет контур свариваемого изделия. Детали устанавливают в шаблон, сваривают, в результате получаются одинаковые изделия при повторении процесса сварки. Несущим элементом становится сама деталь, а шаблон задает форму.

При единичном изготовлении того или иного изделия, иногда требуется фиксация нестандартным способом. Бывает также, что нет под рукой необходимого приспособления.

В этом случае сварщик сам мастерит его из подручных материалов. Для изготовления самодельных приспособлений для сварки достаточно нескольких обрезков уголков и пары струбцин.

С их помощью можно получить простой и надежный фиксатор. Если нужно получить фиксатор для соединения под прямым углом достаточно приварить уголки перпендикулярно друг к другу, и прихватить их третьим уголком.

Приварив в нужных местах струбцины, получают фиксатор для перпендикулярного соединения изделий. То есть при необходимости сварщик сам может себя обеспечить требуемыми приспособлениями.

Прижимы и стягивающие устройства

Важную роль играют прижимные (зажимные) приспособления. Они прижимают заготовки к фиксаторам или плоскостям оснастки, и бывают механическими, пневматическими и магнитными.

Механические прижимы очень просты по конструкции, поэтому самые распространенные. Они надежны, редко выходят из строя и недорогие по цене. Механические приспособления бывают клиновыми, винтовыми и пружинными. Клиновые прижимы обычно используют при выравнивании кромок изделия, при поджиме соприкасающихся частей свариваемых деталей.

Но самые распространенные и универсальные приспособления – винтовые прижимы, их еще называют струбцинами . Они используются большей частью при единичном изготовлении и в домашнем хозяйстве, требуют много времени на установку. Пружинные прижимы используют при сварке мелких и тонких заготовок.

В качестве вспомогательных приспособлений для сварки можно применять пневматические устройства. Они имеют высокое быстродействие, отличаются точностью и «мертвой хваткой».

Так как сжатый воздух упруг, то устройство обеспечивает мягкую компенсацию деформаций возникающих при сварке. Пневматические системы используются в основном при массовом производстве с высоким уровнем механизации. Для захвата и прижима тяжелых деталей (1 тонна и более) используют гидравлические прижимные системы.

Магнитные прижимы (их еще называют держателями) просты в использовании, быстро устанавливаются и снимаются. Их применяют для выравнивания кромок и прижатия плоских изделий к основанию стенда через флюсовую подушку. На предприятиях наибольшее распространение получили электромагнитные прижимы, а в частном пользовании популярны постоянные магниты.

К стягивающим приспособлениям относятся всевозможные стяжки, распорки и домкраты. Они имеют самое разное устройство, иногда довольно сложные конструкции, используются для стягивания и распора заготовок в процессе сварки.

Механизированные стенды

При сварке много времени уходит на подготовительные работы. В этих условиях роль устройств механизации не менее важна, чем сама сварка. Зачастую она вообще незаменима.

Использование стендов, стеллажей и плит позволяет прочно крепить заготовки. Изделие предварительно собирают, и затем уже фиксируется на стенде в требуемой позиции. Стенды часто используют при сварке габаритных, плоских деталей, которые фиксируют электромагнитами или другими прижимами.

Кантователи

Для поворота крупногабаритных конструкций применяют так называемые кантователи. Они бывают роликового и цевочного типа, рычажные, центровые и цепные.

Роликовые приспособления используют для поворота больших цилиндрических конструкций. Они полезны при производстве круговых соединений, имеют несколько роликов: один ведущий, остальные используются без привода.

Во избежание проскальзывания ведущий ролик обеспечивается резиновым бандажом. Для кантования конических деталей применяются соответствующие механизмы. Они имеют несколько пар роликов расположенных под углом друг к другу.

Рычажные кантователи используют при поворотах плоских деталей. Центровые приспособления применяют, когда требуется повернуть изделие на 360 °. Цепные устройства используют при сварке крупных деталей большой длины.

Манипуляторы

Эти устройства приспособлены для поворота свариваемого изделия в процессе работы. Манипулятор может поворачивать деталь в вертикальной и горизонтальной плоскости, делать наклоны под разный угол в горизонтальной плоскости, что обеспечивает получение качественного сварного шва.

Манипуляторы бывают установочные и сварочные. Первые тип приспособлений, их еще называют позиционерами, производит установку заготовки в нужную точку и в требуемом положении, удобном для сборки. перемещают изделия по заданной траектории со скоростью, необходимой для производства сварки.

Основными характеристиками манипуляторов является его грузоподъемность, максимально возможные габариты и количество степеней свободы его планшайбы, к которой крепится свариваемая деталь.

На производствах для сварочных работ обычно имеется целый комплекс приспособлений, обеспечивающих установку заготовок в нужной позиции, способных перемещать их по вертикали и горизонтали, вращать.

Дополнительно используются рельсовые пути, тележки и другие приспособления, способствующие ускорению и облегчению процесса сварки. Применяя стандартные, отработанные средства, сварочный процесс происходит значительно быстрее и эффективнее, хотя использование самоделок никогда не вредит этому.

Для выполнения основных и вспомогательных операций процесса сварки необходимы кроме сварочного аппарата, источника питания дуги и аппаратуры управления, дополнительные приспособления и механизмы, образующие вместе с указанным выше оборудованием пост или установку для ручной, автоматической или полуавтоматической сварки. Эти приспособления и механизмы весьма различны в зависимости от формы и размеров изделия, характера производства и т. д. Они могут быть разделены на следующие группы:

Сварочные и сборочно-сварочные технологические приспособления;
- приспособления для укладки и кантовки свариваемых изделий;
- несущие металлоконструкции и тележки для рабочего и маршевого движения сварочных аппаратов;
- металлоконструкции и механизмы для обслуживания зоны сварки;
- транспортные устройства и др.

Технологические приспособления

Применение сборочно-сварочных приспособлений снижает трудоемкость сборочных операций, уменьшает остаточные деформации, повышает качество конструкций и упрощает контроль и приемку собранных конструкций. Правильно спроектированное и изготовленное приспособление должно отвечать следующим требованиям: быть удобным в эксплуатации, обеспечивать проектные размеры изделия, быструю установку элементов и съем собранного или сваренного изделия, иметь невысокую стоимость и удовлетворять требованиям техники безопасности при выполнении сборочных и сварочных работ. Тип приспособления определяется серийностью производства и степенью сложности конструкции. В единичном производстве обычно применяют универсальные приспособления. В серийном производстве, в зависимости от количества изготовляемых однотипных изделий, используют как универсальные, так и специализированные приспособления. В массовом производстве распространены приспособления различных типов, от простых до сложных, быстродействующих, с элементами автоматики.

Универсальные приспособления для сборки под сварку

Универсальные приспособления для сборки, как правило, просты и выполняются переносными. Они не всегда обеспечивают необходимую точность и рассчитаны на проверку правильности сборки и установочных размеров.

Переносные зажимы предназначены для фиксации взаимного положения свариваемых деталей. Зажимные приспособления могут использоваться при сварке определенных деталей, а также при изготовлении узлов и конструкций. В этом случае ими оснащаются стенды, стеллажи и другое вспомогательное оборудование. Их изготовляют в виде струбцин и болтовых зажимов, позволяющих собирать детали любого профиля.

Для сборки под сварку изделий из листового проката применяют клиновые и зажимные скобы. Для фиксации тонких листов и коротких деталей из профильного проката служат пружинные зажимы.

Прихваты используют в основном при монтаже крупных конструкций. Отдельные элементы прихватов временно приваривают к собираемым деталям, а после сварки удаляют. Прихваты бывают жесткие и регулируемые.

Стяжки применяют для сближения кромок свариваемых деталей до заданных размеров. Наибольшее распространение нашли винтовые стяжки.

Стяжка с болтом и приваренными угольниками для сварки крупных конструкций из листового проката.

Стяжное приспособление с приваренными временными угольниками для сборки труб. Оно применяется ограниченно и только на трубах из углеродистых сталей.

Стяжка винтовая для сборки конструкций и деталей из листового, полосового и профильного проката.

Рычажно-винтовая стяжка.

Для сборки стыков труб наибольшее применение находят стяжные винтовые приспособления хомутного типа, которые не создают жесткого закрепления стыкуемых элементов.

Распорки и домкраты служат для фиксации изнутри изделий с замкнутым профилем, для выравнивания кромок цилиндрических изделий, для удаления вмятина др. При сварке цилиндрических изделий распорки применяют в сочетании со стяжными кольцами. Если диаметр обечаек невелик, применяют распорные кольца, а при больших диаметрах - винтовые распоры или домкраты. Усилия в распорках и домкратах создаются механическим, гидравлическим или пневматическим приводами.

Центраторы предназначаются для закрепления отдельных труб или подобных изделий, так чтобы они не имели сдвига и поворота в направлениях трех координатных осей. Они позволяют совместить цилиндрические поверхности стыкуемых изделий (труб, секций из труб и др.) для выполнения сварочных работ. В зависимости от положения центраторов относительно установочных поверхностей, центраторы подразделяются на наружные (схватывающие) и внутренние (распорные). Наружные центраторы применяют при сборке труб в секции для сварки на заготовительных базах или в зоне строительных площадок. Хотя конструкторское исполнение наружных центраторов различно, они выполняют одну операцию по обеспечению соосности и совмещению торцевых кромок труб (см. рисунок ниже).

Центраторы для сборки труб большого диаметра могут быть оснащены в месте стяжного винта силовым гидравлическим цилиндром. Центратор наружный гидравлический представляет собой пластинчатую двухрядную цепь, стягиваемую на концах стыкуемых труб домкратом, размещенным внутри скобы. Привод домкрата осуществляется от гидравлической насосной станции.

Наружный гидравлический центратор ЦНГ-1220
1 - цепь; 2 - упорный ролик; 3 - скобы; 4 - концевое звено; 5 - домкрат; 6 - винт.

Внутренние центраторы обеспечивают наиболее качественную сборку труб благодаря более точному совпадению их кромок. При центровке стык открыт снаружи, что обеспечивает свободный доступ к месту сварки. Применение внутренних центраторов позволяет повысить производительность и степень механизации сборки для сварки как поворотных, так и неповоротных стыков трубопроводов.

Сборочные и сварочные стенды

Стенды, стеллажи и плиты - простейшие устройства для укладки и фиксации в удобном для сварки положении собранных под сварку изделий.

Сборочные стенды представляют собой конструкции с базовой поверхностью, на которой производится сборка и сварка изделий. При ручной сварке часто применяют универсальные сборочно-сварочные плиты с пазами для различных крепежных устройств или стеллажи.

Стенды и приспособления, в которых совмещены операции сборки и сварки, бывают стационарными, передвижными и накладными.

Различные балки собирают и сваривают на козлах такого стеллажа, установленных на небольшом расстоянии друг от друга по всей длине, или на универсальном стенде, состоящем из ряда неподвижных стоек 2, к которым крепятся, в зависимости от конфигурации балки, сменные опоры 1.

Схема универсального стенда для сварки балок: 1 - опора; 2 - стойка; 3 - сварочный трактор.

Перечисленные стенды относятся к беззажимным приспособлениям. К ним относятся столы для сварки сравнительно мелких деталей и плиты. Стенд или стол подключаются, как правило, к источнику питания дуги и обеспечивают подвод тока к свариваемому изделию.

Если изделие подается на сварочную установку в собранном виде, то эта установка должна иметь устройства для укладки и фиксации изделий в удобном для сварки положении. В таких случаях могут быть применены универсальные или специализированные стенды. Универсальное приспособление для сварки рамных конструкций содержит ряд плит с пазами, в которые в зависимости от конфигурации свариваемого изделия крепятся различные упоры, фиксаторы и зажимы. Такие стенды снабжают набором универсально-наладочных приспособлений, которые могут фиксироваться в различных сочетаниях в пазах базовых плит. Для сборки и сварки аналогичных конструкций могут также применяться специализированные стенды для определенных изделий. Они снабжены плитой, на которой укреплен ряд постоянных фиксаторов, определяющих взаимное положение собираемых под сварку деталей. Примером универсальных стендов для сборки и сварки плоских листовых конструкций могут служить электромагнитные стенды. На электромагнитных стендах может производиться сборка и сварка листов толщиной до 15 мм. Недостаток подобного рода приспособлений - отрицательное влияние магнитного поля на сварочную дугу в процессе сварки.

Кондуктор - сборочно-сварочное приспособление, снабженное упорами, гнездами, крепежными приспособлениями, дающее возможность вести сборку и сварку изделий в наиболее удобном положении. Кроме того, в состав стендов и приспособлений входят устройства для удерживания ванны расплавленного металла и флюса в зоне сварки, для формирования ша и т.д. Механизированная сварка чаще всего выполняется в сборочно-сварочных или сварочных кондукторах. В этих приспособлениях элементы кондуктора не мешают движению сварочного автомата; сам кондуктор может наклоняться, придавая шву положение удобное для автоматической сварки.

Примеры сборочно-сварочных кондукторов

Фиксаторы - элементы, определяющие положение свариваемых деталей относительно всего приспособления (стенда, стеллажа, кондуктора и т.п.). К фиксаторам относятся: упоры (постоянные, съемные, откидные), установочные пальцы и штыри (постоянные, съемные), призмы (жесткие и регулируемые) и шаблоны.

Съемные упоры применяются в настраиваемых по типу деталей приспособлениях или при сварке деталей, съем которых невозможен из-за упоров. В последнем случае предпочтение заслуживают откидные быстродействующие упоры. Как правило, упоры служат и опорными базами, а в некоторых случаях могут служить одновременно шаблонами для приварки сопряженных деталей. Они могут быть силовыми (ограничивающими) и направляющими (ненагруженными).

Карман

Фиксаторы в виде пальцев или штырей обеспечивают точную установку деталей и применяются в деталях с обработанными поверхностями. Призмы, регулируемые и нерегулируемые, применяют для сварки труб, профилей и т.п.

Предназначены для; фиксирования устанавливаемых при сборке деталей по сопрягаемым деталям узла или по каким-либо опорным контурам изделий. В этом случае само изделие является несущим элементом приспособления.

Прижимы - элементы приспособлений, обеспечивающие прижим деталей друг к другу, к фиксаторам или несущим поверхностям приспособлений. Прижимы бывают механические пневматические, гидравлические и магнитные.

Механические прижимы конструктивно просты и поэтому наиболее распространены.

Наряду с механическими прижимами применяют также пневматические, гидравлические и магнитные прижимы.

Технологическая оснастка сварочных установок

служат для создания необходимого слоя флюса в тех случаях, когда этот слой не удерживается кромками свариваемых деталей. Флюсоудерживающие устройства могут быть неподвижными и подвижными. Схемы некоторых из них показаны на рисунке.

Флюсовые подушки служат для предотвращения утечки расплавленного металла в зазор между кромками. Слой флюса прижимается к нижней стороне шва, удерживая при этом сварочную ванну и формируя обратный валик.

Оборудование для укладки и кантовки свариваемых изделий

Стенды не обеспечивают кантовку и поворот изделий в процессе работы, что затрудняет сварку громоздких и тяжелых узлов, поэтому в состав сварочных установок входит специальное оборудование, а именно: кантователи, вращатели, роликовые стенды, манипуляторы и позиционеры.

Кантователи представляют собой стационарные приспособления, в которых свариваемые элементы не только закрепляют, но и поворачивают вокруг горизонтальной или наклонной оси с целью установки их в удобное для сварки положение, а иногда и для перемещения во время сварки. Кантователи обеспечивают маршевое вращение изделия вокруг неизменно расположенной оси либо вокруг ряда осей, лежащих в одной плоскости. Кантователи имеют ручной или механический привод. В зависимости от типа поворотного устройства различают кантователи роликовые, цевочные, цапфовые (центровые) и цепные.

Вращатели - это устройства для вращения свариваемого изделия с рабочей или с маршевой и рабочей скоростью вокруг оси, не изменяющей своего положения в пространстве. Различают вращатели с вертикальной, наклонной или горизонтальной осью вращения. Вращатели с вертикальной или наклонной осью вращения ВВ (вращатель вертикальный) иногда называют карусельными по аналогии с токарными карусельными станками.

Сварочный вращатель с вертикальной осью вращения:
1 - планшайба; 2 - станина с механизмом вращения.

Роликовые стенды или, иначе, роликовые вращатели или роликовые постели предназначены для поворота и установки изделия в удобное для сварки положение и для вращения изделия с рабочей скоростью. Вращение изделия производится приводными, обычно обрезиненными роликами, сцепленными с изделием. Существенное преимущество роликовых стендов в том, что скорость вращения изделия, независимо от его диаметра, равна окружной скорости вращения роликов. Обычный роликовый стенд состоит из системы холостых и приводных роликоопор, смонтированных на общей фундаментной плите. оликовые стенды применяются не только для сварки, но и для сборки.

Манипуляторами называют универсальные, обычно стационарные приспособления, предназначенные для вращения изделия вокруг оси в процессе сварки при различных углах наклона оси вращения.

Универсальный сварочный манипулятор:
1 - основная станина; 2 - поворотная станина; 3 - планшайба; 4 - механизм поворота планшайбы; 5 - механизм наклона планшайбы; 6 - опорные лапы.

Манипулятор состоит из следующих основных узлов: станины, поворотного стола, приводов вращения и наклона планшайбы и блока управления. В большинстве манипуляторов все движения механизированы. В некоторых конструкциях наклон и подъем стола могут осуществляться вручную. В некоторых из них может отсутствовать механизм подъема стола.

Позиционеры в отличие от манипуляторов не рассчитаны на сварочное вращение изделия и служат только для установки и поворота (кантовки) изделия в удобную для сварки позицию. Позиционеры или установочные манипуляторы служат как для закрепления изделия, так и для установки в удобное для сварки положение. Все позиционеры сходны по конструкции. Они имеют две или три взаимно перпендикулярные оси, вокруг которых планшайба с изделием может поворачиваться или наклоняться.

Схемы настройки позиционеров

Стол позиционера вращается и наклоняется при помощи ручного или электрического привода, он имеет только маршевую скорость перемещения. Позиционеры для изделий массой более 1,5 т обычно имеют электрический привод.

Оборудование для крепления и перемещения сварочных автоматов и полуавтоматов

Сварка автоматами и полуавтоматами может выполняться, как без, так и с применением специальных вспомогательных устройств, например, для подвески аппарата над подвижным свариваемым изделием или для перемещения аппаратов вдоль шва или от шва к шву (колонны, порталы, тележки, площадки). Вспомогательное оборудование такого типа применяется часто и для сварки тракторами или полуавтоматами.

Колона поворотная для сварочного полуавтомата

Оборудование для обслуживания зоны сварки

Удобство положения сварщика при работе на крупногабаритных изделиях обеспечивают люльки, стремянки, а также специальные площадки. Площадки предназначены для размещения сварщиков и сварочной аппаратуры, а также для перемещения их в зону сварки. Они изготовляются в расчете на одного или нескольких сварщиков и могут быть передвижными (самоходными или несамоходными), переносными и стационарными. На рисунке показана универсальная площадка, которая может передвигаться вдоль свариваемого изделия, подниматься и опускаться в зависимости от уровня сварки и перемещаться в направлении изделия.

1 - балкон; 2, 4 - рычаги; 3, 5 - винтовой привод; 6 - тележка.

Каждому мастеру хорошо известно, что для качественного выполнения работы, к ней необходимо правильно подготовиться. Особенно это касается сварки, в которой большая часть времени тратится не на соединение изделий, а на их правильное расположение относительно друг друга.

Приспособления для сварки помогут закрепить в требуемом положении отдельные детали или всю конструкцию.

Для получения качественного шва детали изделия необходимо правильно расположить их в пространстве относительно друг друга. Чтобы сделать данное действие, применяются специальные приспособления различных видов для сборки и сварки.

Они разделяются на:

• сборочные;
• сварочные;
• сборочно-сварочные.

Первые применяются для установки и закрепления частей конструкции, используя прихватки, сварочные клещи, сварочные зажимы, и другие простейшие механические устройства.

Сварочные приспособления применяются для соединения заранее собранных изделий, зафиксированных в определенном положении. К ним также можно отнести зажим массы. Третий вариант позволяет совмещать перечисленные выше две операции.

Стоит отметить, что сборочные механизмы должны допускать свободное перемещение частей конструкции. В процессе работы они будут нагреваться, и их размеры могут меняться.

Если детали будут располагаться вплотную друг к другу без возможности перемещения, тогда могут произойти деформации, возникающие из-за термического воздействия.

При работе с крупными деталями, обладающими малой жесткостью, инструменты должны обеспечивать возможность соединения только кромок деталей, а не всей конструкции целиком.

При планировании сварочных работ, необходимо заранее предусмотреть возможность доступа к местам соединения. В случае расположения деталей под прямым углом, следует использовать угловые зажимы. Если есть возможность, можно прихватить части конструкции точечной сваркой.

Затем достаточно накинуть на изделие клеммы массы сварочного аппарата и можно приступать к работе. Иногда можно воспользоваться и массой самих деталей. Под своим весом они могут достаточно надежно расположиться в необходимой конфигурации.

Однако данный вариант не всегда применим, поэтому всегда лучше иметь под рукой клещи для сварки.

Установочно-закрепляющие устройства

Для того, чтобы мастер мог качественно выполнить свою работу, зачастую соединяемые детали необходимо закреплять определенным образом. В простых мастерских широко используются универсальные устройства, позволяющие решать данную проблему.

Самыми популярными механизмами являются те, которые позволяют одновременно устанавливать и закреплять части конструкции.

Схема струбцины для сварочных работ.

Для этого используются следующие сварочные приспособления:

• угловые зажимы;
• тиски для сварки;
• зажимы с фиксатором и т.д.

Если предстоит работать с крупными деталями, то для этого мастерят специальную раму. На нее устанавливают изделия под углом 90 градусов. При такой укладке удается получить гарантированно верное расположение деталей на плоскости.

Угловая струбцина для сварки помогает выдержать прямой угол между частями изделия. Затем, используя клещи для контактной сварки, необходимо прихватить детали в нескольких местах. После выполнения этих операций на конструкцию можно накидывать клеммы массы для заземления и приступать к работе.

Если предстоит соединять мелкогабаритные детали, можно воспользоваться зажимом или ручными клещами для контактной сварки.

Приспособления с магнитами

Магнитные прижимы относят к установочно-крепежным механизмам. Это значит, что они позволяют правильно расположить детали и закрепить их. Осуществляется данная операция с помощью сильных магнитных элементов.

Какие же преимущества обеспечивает данное приспособление для сварки? Давайте разберемся.

Сварка с помощью магнитных уголков.

К основным достоинствам можно отнести:

• возможность быстрого соединения деталей;
• установка деталей под разными наклонами за счет использования магнитного уголка для сварки;
• значительное уменьшение времени на подготовительные работы;
• небольшие габариты;
• наличие в некоторых моделях активатора магнитного поля;
• возможность быстрой и легкой чистки магнитов.

Главным недостатком подобных приспособлений является ограничение их применения в зависимости от материала. Немагнитные металлы, дерево и т.п. не позволяют применять магниты.

С другой стороны, магнитные сварочные приспособления позволяют закреплять детали под любым углом друг другу, и они являются более универсальными, чем, например, струбцины.

Магнитные прижимы являются действительно удобными механизмами, которые позволяют исключить громоздкие фиксаторы и необходимость использования контактной сварки.

Кроме того, в интернете можно найти большое количество обзоров, посвященных изготовлению самодельных приспособлений для сварочных работ. Например, можно самостоятельно сделать для сварки своими руками или на сварку.

Приспособления для сварки труб

Правильно используя приспособления для сварки труб, мастеру удастся выполнить поставленные работы быстро и качественно. В быту применяется широкий спектр различных устройств для сварки профильных труб. Это могут быть как профессиональные, так и самодельные варианты.

Главная задача подобных механизмов – правильно установить детали в нужном положении.

По своей функциональности их классифицируют на:

• упоры;
• угольники;
• шаблоны;
• призмы.

Первый тип применяется для фиксации заготовки на основной поверхности. Второй вариант позволяет устанавливать детали под определенным углом. Призмы располагают трубы в нужном положении по отношению к уже стоящим частям конструкции.

Описанные механизмы позволяют надежно устанавливать трубы и фиксировать их положение от случайного смещения.

Приспособления для сварки труб.

К ним относят:

• струбцины для выполнения сварочных работ;
• зажимы крокодилы;
• стяжки;
• распорки.

Струбцина является универсальным механизмом, широко используемым при выполнении различных работ с металлическими деталями. Они относятся к наиболее важным устройствам, без которых не обходится практически ни одна работа.

Струбцина может иметь различную форму и конструкцию. Например, существуют быстрозажимные струбцины с кулачковым механизмом.

Для работы с трубами более удобными зачастую оказываются зажимы. Они более приспособлены к такому применению. Их использование очень простое, деталь закрепляется путем изменения зева винтом зажимной ручки.

Стяжки применяются для сближения двух деталей. Длина подобного механизма бывает различной, в зависимости от поставленных задач.

Осуществлять сборку всей конструкции очень удобно с использованием сварочного кондуктора. Он позволяет обеспечить высокую точность сварки. Особенно часто данное приспособление используется в профессиональных мастерских и на производстве.

Для надежного закрепления частей изделия кондукторы оснащены крокодилами на 500 или 200 мм, в зависимости от выполняемой работы. Конечно эти параметры могут быть и другими. В бытовых условиях можно ограничиться клещами для точечной сварки, сделанными своими руками.

Газовые линзы

Применение газовых линз позволяет улучшить качество швов. Особенно это касается работы с металлами, чувствительными к окислению.

Качество швов во много определяется потоком защитного газа. При высокой скорости движения аргона в области сопла создается разреженная зона, способствующая захвату воздуха и его подаче к ванне. При маленьких скоростях также происходит попадание кислорода во время разрывов в потоке инертного газа.

Газовые линзы используются тогда, когда необходимо обеспечить надежную защиту соединяемых металлов. Особенно это касается материалов с высокой химической активностью, к которым, например, относится титан.

Газовые горелки также используются при соединении конструкций простой формы. С применением данного устройства поток газа становится более упорядоченным и менее чувствительным к движению поперечных масс.

В то же время использовать их для частей изделий сложных форм трудно, а иногда и невозможно. Кроме того, они повышают расход защитного газа.

При использовании данного механизма важно правильно и надежно фиксировать части изделий между собой. Это можно сделать, используя клещи контактной сварки или слесарные инструменты, такие как сварочная струбцина, прищепка и другое самодельное или профессиональное оборудование.

Все сварочные работы лучше осуществлять на кондукторе. Это существенно облегчит процесс соединения различных металлических элементов. Для проводов сварочного кабеля необходимо правильно подбирать наконечники в зависимости от поставленной задачи.

Приспособления для вторичной защиты при аргонодуговой сварке

Все меры безопасности и требования охраны труда требуют обязательного заземления всех электрических контуров.

Они включают в себя несколько элементов цепи, в которые входят:

• сварочный аппарат;
• кабели;
• клещи зажимные на изделие;
• горелка;
• изделие.

Приспособления для сварки

К атегория:

Сварные соединения

Приспособления для сварки

Приспособления для сварки, помимо элементов фиксирования и закрепления узла, имеют специальные дополнительные устройства для сварки тем или иным методом (сварочные подкладки и их крепление, приводы и т. п.).

Обычно в сварочном приспособлении узел устанавливается в собранном и прихваченном состоянии, поэтому оно должно обеспечить возможность фиксации узла в положении, нужном для сварки того или иного соединения, минимальные деформации и возможность свободного съема готового узла.

В сварочной практике очень распространено использование комбинированных сборочно-сварочных приспособлений, позволяющих производить и сборку и сварку в том же приспособлении, минуя операцию прихватки.

Соответственно типам изделий (конструкции, габаритам, весу), методу сварки и предъявляемым требованиям можно выделить ряд основных типов комбинированных сварочных и сборочно-сварочных приспособлений.

Сварочные стенды представляют собой стационарные приспособления с одной неподвижной (чаще всего горизонтальной) базовой поверхностью с крепежными элементами. Обычно на таких стендах свариваются продольные швы автоматической сваркой плавлением на плоских изделиях или на различного типа обечайках и т. п. Сварка ведется преимущественно на подкладках; кромки поджимаются к подкладке различными способами: механическим, пневматическим, магнитным и др.

Рис. 1. Пневмостапель для сварки продольных швов: 1 - стойка, 2 - верхний прижим, 3 - сварочная подкладка, 4 - стягивающая скоба, 5 - пневмоцилиндры, 6 - консоль

На рис. 1 приведена схема стенда консольного типа с пневмо-поджимом подкладки для сварки продольных швов обечаек. На стойке консольно крепится двутавровая балка с установленными на ней пневмоцилиндрами для поджима сварочной подкладки. Свариваемая обечайка надевается на консоль и поджимается к верхним массивным неподвижным прижимам.

Верхние прижимы с консольной балкой скрепляются стягивающей скобой. После сварки скоба отбрасывается, сварочная подкладка опускается в нижнее положение и обечайка снимается. Консоль со сварочной подкладкой и пневмоподжимом может поворачиваться вокруг вертикальной оси у центральной стойки.

На рис. 2 представлена схема сварочного стенда с верхними пневмошланговыми прижимами клавишного типа для сварки продольных швов на листах и обечайках из материалов малой толщины. Для сварки изделий из более толстого материала клавиши могут поджиматься не пневмошланговым устройством, а пневмокамерами.

Рис. 2. Пневмостапель клавишного типа для сварки продольных швов

Кантователи - довольно распространенный тип приспособлений. Обычно это стационарные приспособления, позволяющие закреплять свариваемое изделие и поворачивать его в нужное положение для выполнения сварки. Такие приспособления чаще всего используются для сварки громоздких изделий, имеющих самые разнообразные формы, у которых швы располагаются на противоположных сторонах.

Рис. 3. Схема цапфового кантователя

В производстве летательных аппаратов такие приспособления используются для сварки различных силовых узлов типа балок, лонжеронов и т. п.

Поворот изделия в приспособлении может быть ручной или механический. Чаще всего применяются кантователи цапфового типа. Собранное и прихваченное изделие укрепляется в специальных зажимах, из которых каждый укреплен на поворотной цапфе. Опоры цапф могут быть связаны общим основанием или быть независимыми друг от друга.

Приспособления для кольцевой.сварки позволяют устанавливать изделия в фиксированное положение и поворачивать его в процессе сварки с необходимой скоростью.

В зависимости от габаритов изделия приспособления такого типа выполняются чаще всего с применением торцовых вращателей, роликовых опор или комбинированные.

Для изделий небольших и средних габаритов применяются обычно приспособления с торцовыми вращателями, выполненными в виде двух опорных цапфовых вращателей, из которых один, или реже оба, являются приводными.

Рабочая часть вращателя (планшайба) делается съемной или специализированной для данного узла или группы узлов. На вращателе устанавливаются специальные фиксирующие и крепежные устройства. Привод чаще осуществляется от электродвигателя че-реэ редуктор с регулируемой скоростью вращения при сварке. Основание приспособления - сварное из профильного проката; все элементы (бабки, двигатель, привод и т. д.) крепятся к основанию на болтах на свои посадочные места.

Рис. 4. Схемы приспособлений для сварки кольцевых швов

Для крупногабаритных изделий конического типа, изделий с малой продольной жесткостью или большим весом используются приспособления, где сочетаются торцовые вращатели и роликовые опоры.

Роликовые опоры делаются, как правило, регулируемыми по высоте или плавающего типа.

К поворотным относятся также приспособления для сварки круговых швов на горизонтальной или наклонной плоскости. Обычно они изготовляются в виде торцового вращателя с вертикальной или наклонной осью вращения.

Манипуляторы - приспособления, предназначенные для вращения изделия вокруг вертикальной или горизонтальной оси и наклона его под определенным углом, необходимым для работы.

Такие приспособления применяются для ручной, полуавтоматической и автоматической сварки плавлением и для контактной сварки.

На манипуляторе могут закрепляться изделия различных форм. В зависимости от грузоподъемности стол манипулятора поворачивается ручным, механическим или пневматическим приводом.

Приспособления с копирными устройствами применяются для выполнения автоматической сварки плавлением изделий, имеющих криволинейные швы. В зависимости от формы шва, типа изделия и метода сварки применяются приспособления с перемещением по копиру сварочной головки, перемещением детали по копиру при неподвижной головке, перемещением по копиру и детали, и головки; в этом случае чаще всего сварочная головка крепится на плавающей подвеске. При использовании приспособлений последнего типа, со сложным движением, в процессе работы скорость сварки может изменяться, что отражается на формировании шва, поэтому при разработке подобного приспособления необходимо проведение анализа скоростей в различных точках свариваемого контура. Отклонения от скорости сварки не должны быть более 4-5% от расчетной.

На рис. 5 представлена схема приспособления для приварки фланцев, горловин, патрубков к цилиндрическим обечайкам. В этом случае сварочная головка перемещается по копиру на опорных роликах. Вращаясь, ролики обкатывают поверхность копира и поднимают или опускают штангу с подвешенной на ней сварочной головкой.

При сварке продольного шва криволинейного контура копир, выполненный по форме стыка, закрепляется на самом изделии (рис. 109). Изделие укреплено в приспособлении на поворачивающихся цапфах. При продольном движении сварочной тележки изделие через тягу и копир разворачивается в задаваемое копиром положение.

Оснастка для автоматических способов сварки плавлением представляет собой специальные сварочные установки, включающие, кроме элементов для фиксации и манипулирования изделием, еще устройства для крепления, перемещения сварочной аппаратуры (сварочной головки, трактора и т. д.) и управления ею. Конструкция этих устройств определяется типом изделия, количеством и характером сварных швов и т. п.

Наиболее часто встречаются устройства портального типа, консольного типа, устройства со смещенными направляющими, с установкой сварочной аппаратуры на прижимных элементах самого приспособления и др.

Рис. 4. Сварочные манипуляторы: а - для сварки плавлением, б - для контактной сварки

Устройства для крепления могут быть выполнены отдельно от приспособления или быть с ним конструктивно связанными. Обычно для сравнительно небольших изделий они выполняются в виде единой конструкции, для крупногабаритных изделий - делаются отдельными. Устройства для крепления аппаратуры могут быть подвижными и неподвижными, с жестким креплением сварочной головки или с перемещением ее по крепежному устройству. Обычно такие устройства изготовляются сварными из стального проката обычного сортамента или труб. Основное требование к ним - обеспечение необходимой жесткости и прочности в работе и возможности удобного манипулирования изделием и сварочной аппаратурой в необходимых пределах.

Рис. 5. Схема установки для обварки штуцеров по копиру: 1 - копир, 2 - цапфа, 3 - деталь, 4 - сварочная головка, 5 - тяга, 6 - копирующий ролик

Рис. 6. Установка для сварки по копиру продольного криволинейного шва: 1 - сварочная головка. 2 - штанга, 3 - привод, 4 - копир, 5 - опорные копирующие ролики

Рис. 7. Типы сварочных установок для автоматической сварки плавлением: а - -портального типа, б - консольного типа, в - со смещенными направляющими, г - с направляющими на пневмостапеле

При контактной точечной и роликовой сварке специализированные приспособления в основном используются для установки, поддержания при перемещении и выравнивания изделия в процессе сварки.

Для сварки кольцевых швов в зависимости от габаритов изделия применяются поддерживающие устройства в виде опорной стойки с роликом, торцового вращателя или роликовых опор. Установку опорных элементов необходимо регулировать по высоте.

Поддерживающие устройства для точечной сварки часто снабжаются специальными шаговыми приводами для автоматического

Рис. 8. Приспособление для точечной сварки обечаек с механизированным поворотом изделия на шаг сварки: 1 - тележка, 2 - механизм поворота, 3 - торцовый вращатель, 4 - обечайка, 5 - опорный ролик

перемещения изделия на шаг точек. При этом необходимо, чтобы при перемещении изделие не касалось внутренней поверхностью нижнего электрода сварочной машины. Для этого, например, при сварке тонколистовых крупногабаритных деталей между ними и нижним электродом в свободном состоянии устанавливается зазор 1 - 3 мм.

При сварке жестких узлов для этой цели необходимо предусматривать специальные демпфирующие устройства, которые на момент перемещения детали обеспечивают необходимый зазор.

Для небольших изделий поддерживающее устройство часто крепится непосредственно на сварочной машине.

На рис. 9 приведена схема приспособления для сборки и прихватки, укрепленного с помощью хомута 2 на нижней консоли сварочной машины. Свариваемый узел закрепляется в приспособлении и может поворачиваться вокруг своей оси в подшипнике опорного диска. В свою очередь опорный диск на машине крепится с помощью пружинно-рычажной подвески.

Для сварки крупногабаритных изделий плоской формы или имеющих небольшую кривизну (типа панелей) поддерживающие приспособления выполняются в виде подвесок или подставок типа рольгангов.

Для точечной сварки в последние годы в промышленности стали использоваться специализированные установки с автоматическим и полуавтоматическим циклом работы.

На рис. 12 показан общий вид полуавтоматического манипулятора для точечной сварки крупногабаритных панелей одинарной

Рис. 9. Приспособление для точечной сварки крупногабаритных изделий: 1 - указатель поворота, 2 - лента поворотного шагового механизма. 3 - опорные ролики

или двойной кривизны. На этой установке можно автоматически выравнивать поверхность свариваемой панели нормально относительно оси электродов. Приспособление выполнено в двух вариантах: с механическим перемещением панели на шаг сварки (команда подается оператором) и автоматическим. Для удобства наблюдения за местом сварки установка оборудована телевизионной аппаратурой.

На рис. 13 представлена установка для точечной сварки полунервюр панелей отсека крыла. Для сварки используются специальные клещи, которые входят во внутренние пространства отсека. Перемещение клещей на шаг сварки задается специальным шаговым механизмом привода, при помощи которого подвижная каретка вместе с установленными на ней клещами перемещается по направляющим станины сварочной машины.

Рис. 10. Приспособление для сварки конусных секций, установленное на консоли сварочной машины: 1 - нижний хобот, 2 - хомут, 5 - пружина, 4 - рычаг; 6, 7 - опорные диски, 6 - опорная шайба, 8 - приспособление для сборки и прихватки, 9 – направляющее кольцо; 10 - съемный диск, 11 - деталь, 12 - фиксаторы, 13 - верхняя головка

Рис. 11. Установка.для сварки панелей одинарной и двой ной кривизны

Рис. 12. Автоматизированная установка для точечной сварки полунервюр панелей крыла 1 - панель, 2 - рубильник, 3 - подвижной стол, 4 - ‘сварочные клещи, 5 - сварочная машина, 6 - направляющие стола

Перемещение клещей вдоль шва, сварка, обратный ход клещей и перемещение подвижного стола после окончания сварки очередного шва производятся автоматически по специальной программе. После окончания сварки каждой нервюры электроды зачищаются и клещи возвращаются в исходное положение.

При роликовой сварке в основном используются приспособления, аналогичные разобранным. Однако в связи с тем, что при роликовой сварке детали перемещаются самой сварочной машиной и без подъема электродов, в приспособлениях не нужно предусматривать специальные механизмы принудительного перемещения и демпфирования, и они. как правило, более просты по сравнению с приспособлениями для точечной сварки.

При роликовой сварке кольцевых или круговых швов чаще всего используются приспособления в виде различных регулируемых по высоте стоек с опорным роликом. Приспособления такого рода отличаются универсальностью и простотой. В некоторых случаях роликовая опора может быть заменена подвижной тележкой с опорными роликами. При этом передняя пара роликов устанавливается несколько ниже задней. При сварке узел опирается на сварочный ролик и заднюю пару поддерживающих роликов тележки.

Рис. 13. Поддерживающее приспособление для роликовой сварки кольцевых швов обечаек

Рис. 14. Приспособление подвесного типа для роликовой сварки конусов

При сварке некоторых конструкций встречаются приспособления подвесного типа. На рис. 14 показана роликовая сварка конуса с использованием подвесного приспособления, где вершина конуса шарнирно подвешивается к регулируемой по высоте опоре.

При сварке обечаек большого диаметра (более 1,5 - 2 м) для подхода сварочными роликами к месту соединений иногда приходится поднимать сварочную машину или делать углубление ниже уровня пола. В этом случае иногда удобнее производить сварку в нижней части обечайки, располагая ее выше сварочных электродов.

При роликовой сварке швов на обечайке небольшого диаметра (меньше диаметра нижней консоли и ролика машины) применяются приспособления с внутренней токоведущей оправкой. Оправка вставляется в обечайку и вместе с ней прокатывается между сварочными роликами.

Для сварки плоских швов на изделиях типа панелей применяются, как и при точечной сварке, приспособления в виде рольгангов или каретки с укрепленным на ней изделием, движущейся по направляющим.

Рис. 5. Подвижная роликовая опора для сварки крупногабаритных обечаек

Приспособления для сварки являются незаменимыми в работе. Для самой сварки нужно намного меньше времени и усилий, чем подготовка к этой работе. Основную долю в подготовке занимает сборка устройства для сварки с креплением всех составляющих в необходимом положении. Этому процессу требуется особое внимание, потому как от него будет зависеть качество выполненного изделия.

Имеется разное оборудование и огромное количество разнообразных приспособлений, которые предназначены для сварочных работ. Для домашних целей подходят механические приспособления для сварки, которые позволяют выполнять быструю сборку инструмента, хорошо закрепить все составляющие в необходимом положении и получить минимальную деформацию детали.

Какие бывают приспособления?

Сварочные приспособления могут быть следующие:

1. Струбцина. Она является инструментом, который пригодится для любой работы с металлом. У нее могут быть разнообразные формы и размеры.
2. Зажимы для сварки. Они удобнее в работе, чем струбцины. Элемент фиксируется благодаря сжатию ручек зажима.
3. Магнитные угольники. У них бывают разные формы, разные крепежные детали, есть возможность менять угол. С их помощью можно без больших усилий соединять под необходимым углом листы, рамы.
4. Сварочные стенды. Это приспособление, у которого 1 неподвижная основная поверхность с крепежами. Они нужны для сварки продольных швов плавлением на ровных изделиях.
5. Кантователи. Они представляют собой статичные приспособления, которые дают возможность фиксировать свариваемый элемент и поворачивать его в требуемое положение, чтобы выполнять сварку. Они зачастую применяются для сварки больших элементов, у которых разные формы и швы на разных сторонах.
6. Манипуляторы. Это приспособления, которые необходимы для вращения элемента около оси и его наклона под требуемым углом. Применяют их для всех видов сварок, а еще для контактной. На них крепят элементы разнообразных форм.
7. Упоры. С их помощью делается крепление деталей на основных поверхностях. Упоры бывают постоянными, съемными и откидными. Постоянные бывают в форме пластин, которые приваривают к основанию. Откидные и съемные применяют тогда, когда они в готовом изделии недопустимы.
8. Прижимы. Эти приспособления могут быть клиновыми, винтовыми, пружинными, эксцентриковыми, рычажными. Винтовые прижимы – самые известные. Такой прижим представляет собой болт с гайкой, который продет в 2 пластины. Благодаря им можно зажимать элементы. Зажимный похож на лист, у которого клиновидный паз. Эксцентриковые прижимы нужны для зажима элемента кулачком, который монтирован на рычаге.
9. Стяжки. Они используются при сварке больших элементов. Стяжки сближают кромки элементов до требуемого расстояния.
10. Распорки. Благодаря распоркам можно выравнивать элементы, придавать им нужную форму, корректировать дефекты.

Как сделать струбцину?

Струбцина является закрепляющим приспособлением. Чтобы ее соорудить, потребуются следующие материалы:

• стальной лист толщиной 1 см;
• 3 гайки;
• некоторое количество шайб с большим диаметром;
• труба, имеющая резьбу с внешней стороны под размер гаек.

Чтобы сделать приспособление своими руками, сначала вырезается полоска из листа стали. Длина его должна быть 500 мм, ширина 40 мм. Далее вырезают 2 полоски. Еще понадобится передвижная планка 100 мм, 2 прямоугольника по 50 мм, чтобы укреплять передвижные элементы, небольшая деталь для обеспечения опоры на основной части струбцины.

К этой части приваривают дополнительную, делая между ними букву Г. На короткую часть нужно приварить деталь для опоры. 3 гайки соединяются вместе, шайбы тоже. Гайки ставят ребром к перемещающейся части, приваривают их. К стержню можно прикрепить деревянную ручку, которая вверху закрепляется гайкой.

Все элементы сваривают по внешней стороне частей. Между ними вставляется полоска струбцины. Когда сварка элементов выполнена, к ним прикрепляется передвижная планка. На конце стержня из металла плашмя приваривают большие шайбы.

Изготовление приспособлений для сварки под углом 90°

Ручная дуговая сварка: 1-электрод; 2-покрытие электрода; 3-газовая защита.

Сварочные магниты, которые удерживают соединяемые трубы под прямым углом, нужны для упрощения сварки. Понадобятся следующие материалы:

• лист металла квадратной формы, стороны которого 20-25 см;
• труба с сечением квадратным;
• 3 гайки и 3 болта;
• болт (диаметр 4 см) и гайка 3,5 см;
• цилиндр из стали с диаметром 5 мм;
• дрель, сверло.

К квадрату из металла нужно приварить своими руками 2 куска трубы длиной 200 и 150 мм. Затем делаются 2 дополнительных детали из данных труб. Первая – П-образной формы из отрезков 100 мм. Вторая – трапеция с размерами 11,5 и 5,4 см.

Прижимы с магнитами необходимо собрать последовательным подсоединением составляющих.

Они будут хорошими сварными магнитами.

Теперь вам стало известно о приспособлениях для сварки и их устройство. Желаем вам удачи в выполнении сварочных работ и в правильном применении необходимых приспособлений, чтобы делать различные соединения, будь то угловые или тавра.