Способ электродуговой сварки с короткими замыканиями дугового промежутка

 

Изобретение относится к сварочному производству, а нменно к оборудованию дпя элактродуговой. сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка , и может быть использовано при автоматической и полуавтоматической сварке на постоянном токе, Цель - повышение качества сварного соединения путем оптимизации сварочт ного процесса в моменты короткого замыкания. Питание дуги осуществляют от источника с возрастающей внеш ней характеристикой. Запоминают напряже1гае дуги до короткого замыкания , во время короткого замыкания питание дуги осуществляют на круто падающей внешней характеристике ис точника. Послэ короткого замьасаяия устанавливают первоначальное напря женне. Система автоматического регу лировання восстакавливает оппзмальное для данной скорости подачи сварочной глроволоки напряжение д;уги. При этом снижается разбрызгивание электродного металла и повышается производительность труда. 2 ил.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ-1ИХ

РЕСПУБЛ ;-! Н (51) 5 В 23 К 9/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕЧИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГНИТ Сей (21) 4219042/27 (22) 12.01. 87 (46) 30. 12. 91. Бюл, - 48 (71) Камское объединение по производству большегрузных автомобилей (72) A.Ô.Князьков, С,B.Óøàêîâ, С,А.Панов и Б,Г.Буртаков (53) 621.791.75(088.8) (56) Заруба И.И. и др. Сварка в углекислом газе. Киев, 1966, с. 33-35.

Заруба И.И. и др. Многопостовые выпрямители для механизированной сварки. - Автоматическая сварка, 11 1), 1981, .с. 65-66. (54) СПОСОБ ЗЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ

С КОРОТКАЯ, ЗАИКАНИЯМИ,Г ГОВОГО

ПРОРЕЖУТ.КА (57) Изобретение относится к сварочному производству, а жченно к оборудованию для электродуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промеИзобретение относится к сварочному производству, а именно к оборудованию для электродуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка, и .может быть использовано при автоматической и полуавтоматической сварке на постоянном токе. целью изобретения является повыmeHHe качества сварного соединения путем оптимизации питания сварочной дуги в моменты ее короткого замыканияв. SU Н ЩЩЧ Л жутка, и может быть использовано при автоматической и полуавтоматической сварке на постоянном токе, Цель — повышение качества сварного соединения путем оптимизации свароч ного процесса в моменты короткого замыкания. Питание дуги осуществляют от источника с возрастающей внешней характеристикой, Запоминают напряже «е дуги до короткого замыкания, во время короткого замыкания питание дуги осуществляют на круто падающей внешней характеристике ис точника. После короткого замыкания устанавливают первоначальное напря жение. Система автоматического регу лирования восстанавливает оптимальное для данной скорости подачи сварочной проволоки напряжение дуги.

При этом снижается разбрызгивание электродного металла и повьппается производительность труда. 2 ил.

На Аиг. 1 показана внешняя характеристкка источника питания," на фиг. 2 - блок-схема устройства для реализации способа.

На фиг. 1 точки ABBE характеризуют внешнюю характеристику, источника питания с учетом ее излома BE.

Линия AD — линия сгатнстической оптимизированной внешней характеристики дуги с ее нерабочими диапазонами А,В и ВЭ, (диапаэон ограничения), линия Во — заданный диапазон воэмол ных режимов сварки.

3 146

В диапазоне рабочих режимов BD

l выберем рабочую точку С, которой соответствует напряжение и ток дуги и э 1 е- При наличии короткого эамйкани3 по мгновенному счнжению напряжения эаг1оминается рабочая точка

С и соответствующее ей напряжение

, U U с . Под зтнм напряжением по естественйой падающей характеристике

С-С,-С начинается и заканчивается процесс короткого замыкания с переходом капли жидкого металла электрода в сварочную ванну и с повторным возбуждением дуги в точке С. Каждой другой рабочей точке на линии BD бу дет обеспечено оптимальное течение сварочного процесса в моменты коротких замыканий дугового промежутка.

Если сварщик, нарушал заданный технологический режим сварки (характерно для полуавтоматической сварки), увеличивая скоросгь подачи сварочной проволоки, выйдет за точ» ку D (U «, „. ..) например в точку К, то ввиду дестабилизации режима свар ки он вынужден будет вернутьсп в заданный диапазон о тчмальных режимов BD.

В качестве примера нрактическои реализации способа сварки рассмот- рим блок- схему устройства на фиг, 2. . Устройство содержит многопостовой источник 1 питания постоянного то ка, последовательно с которым вклю-, чен регулятор 2 сварного тока на полупроводниковых элементах с нмПульсным преобразователем 3, выходным фильтром 4 и игунтом 5 в цепи сварочной дуги 6, а также блок 7 управления, состоящий иэ узлов обратной связи по току 8 и напряжению 9 дуги узлов 10, 11 Формирования виеш ией оптимизированной характеристики регулятора, коьшаратора 12, блока 13 памяти напряжения дуги в рабочей точке, в который входят ключ 14 и пропорционально-интегрирующий регу лятор 15, а также широтно-импульсный модулятор 16 с резисторами 17 задания диапазона возможных режимов сварки.

Устройство работает следующим об» разом.

При проведении „сварочных работ путем регулирования скорос» ти подачи сварочной проволоки 7 „ выбирают режим сварки иа возраста.ющей оптимизированной внешней харак теристике. с рабочей точкой, напри2609 а мер С (Ц,, Т,, фиг. 2), которой соответствует выходное напряжение .с регулятора U„ U, В с гатисти-. б ческом режиме сигнал обратной связи по току д.гн, снятый с шунта 5 н умноженный на коэффициент наклона

K I2, суммнруется с опорным U u сравнивается с реальным напряжением

10 дуги U в .сумматорах узлов 10,11 формирования внешней характеристики, В случае появления сигналов рассогласования через замкнутый ключ 14

U >- U поступает на пропорционально-интегрирующий регулятор 15. Регулятор 15 с акустической нулевой ошибкой через широтно-импульсный модулятор 16, выход которого подключен к импульсному преобразовате2п лю 3, отрабатывае сигнал рассогласования U .

Система автоматического регулированпл восстанавливает оптимальное дпя данной скорости подачи сварочной

25 проволоки V,1 напряжение дуги U

Мл

В динамике, по началу короткого замыкания и мгновенному снижению напряжения дуги сигнал с узла 9 обратЭО ной связи па напряжению дуги U>z> поступает на компаратор 12, При

0 „ < U, (Б — заданное опорное напряжение короткого замыкания} компаратор 12 срабатывает н выдает

35 „ сигнал управления 0 на размыкание хлопоча l4 блока 13 памяти. Пропорционально-интегрирующий регулятор 15 в отсутствие сигнала рассогласования становится ячейкой памяти и соз„ дает условия запоминания напряжения дуги U < g. Бц„ в рабочей точке С на статической оптимизированной внешней характеристике, Питание дугИ во время короткого замыкания осуществляется на естественной подающей характеристике под напряжением $ Uö„, которое будет оптимальным для каждой рабочей точки в диапазоне ра/ бочих режимов ча линии BD.

По концу короткого замыкания и мгновенному повышенито напряжения ключ 14 замыкается и замкнутая система регулирования продолжает работу.

Р1иротно-импульсный модулятор име" ет резистор 17, посредством которого.

Бб можно ограничивать скважность им пульсов сварочного тока на заданном максимальном уровне, например как в точке Й (Q 1- ) 14

А

Способ сварки может заменять в производстве металлоконструкций ручную дуговую сВарку штучными электродами и обычную. автоматическую и полуавтоматическую сварку в СО с питанием дуги от источника постоянного тока однопостового или мнегопостового.с полупроводниковым регулятором, которые имеют внешние крутопадающие, пологопадающие и оптймизированные вольтампериые характеристики. По сравнению с этими

;способами сварки предлагаемый спо5 (фиг, 1) . Дальнейшее увеличение скорости подачи сварочной проволоки, несмотря на появившееся рассогласование U - Б приведет к излому апти. мизировайной возрастающей внешней:

3 характеристики в естественную крутопадающую при напряжении дуги .U „„ „ g U Режим сварки не стабилизируется, нужно возвращаться в диапазон возможных режимов сварки

99.

62609 6 соб обеспечивает высокое качество сварки, повышение производительности труда.

Формула изобретения

Способ электродуговой сварки с короткими замыканиями дугового промежутка, при котором питание csaрочной дуги производят от источника питания с возрастающей статической внешней характеристикой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем оптимизации сварочного процесса в моменты короткого замы» кания, запоминают напряжение дуги перед началом короткого замыкания, во время короткого замыкания источ ник питания имеет естественную крутопадающую внешнюю характеристику, а по окончании короткого замыкания напряжение дуги устанавливают раврб ным напряжению перед коротким замыканием.

Составитель В. Грибоьа

Техред .А.Кран ук Корректор Н. Король

Редактор Т. Лошкарева

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород„ ул. Гагарина

Заказ 4673/ДСП Тяряж 498 Подписное

БЙЯПИ Государственного комитета по наобретейинм и открцтиаи ари ГКНТ СССР

313035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5