Способ регулирования процесса контактной стыковой сварки оплавлением

ОПИСАНИЕ-

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социал нстнческнх

Реслублнк (111 593 857

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51) М. К, В 23 К 11/04 (22) Заявлено 26.04.76 (21)2354415/25-27 с присоединением заявки № (23) Г1риоритет (43) Опубликоваио25.02.78. Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 30.01.78

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791. .762.5 (088.8) (72) Авторы Н, С. Кабанов, А. В. Пискунов, Н. А. Стрекалин, Б. А. Рысс, изобретения М, Ф. Кареев, A. С. Гурьев и Г, В. Чайковский (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОБЕССА КОНТАКТНОЙ

СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛА ВЛЕНИЕМ

Изобретение клсается металлургического производства и машиностроения, а точнее сварки полос при изготовлении труб, профилей, их прокатке и травлении, а также при изготовлении разпичнь1х конструкций из труб, 5 полос, прутков и др.

Наиболее эффективно способ может быть использован при сварке полос перед их прокаткой, при изготовлении труб и профилей.

Известно регулирование оплавлеттия различных деталей изменением скорости их сближения в зависимости от различных параметров, характеривующих процесс оплавления, таких как вторая производная мощности в контакте по частоте пульсаций

15 вторичного напряжения к скорости перемещения подвижной плиты машины (1), 121 °

Общим недостатком этих способов регулирования скорости сближения является 20 слабое воздействие на возмущения, связанные с колебаниями энергетических параметров процесса и, в частности, с колебаниями напряжения сети, изменением переходных сопротивлений и др. 25

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ регулирования процесса контактной стыковой сварки оппавлеиием путем воздей ствия на скорость перемещения подвижной плиты машины в зависимости от сигнала рассогласования, вырабатываемого в результате сравнения фактической и заданной величин параметоа, характеризующего процесс оплавления (3) .

Способ не устраняет воздействия возмущений по напряжению сети и переходным сопротивлениям, Стабилизация питающего напряжения сложна, а в мощных машинах нока невозможна. Также невозможна стабилизация переходных сопротивлений.

Белью изобретения является стабилиза ция качества соединений при возникающих возмущениях по напряжению и другим энергетическим параметрам процесса. то достигается тем, что в качестве параметра, характеризующего процесс оплавления; принимают энергию, выделяемую в стыке.

593857

Необходимость, стабилизации оплавления по анергии непосредственно вытекает из результатов статического анализа нагрева и взрыва единичных контактов при определенным образом спланированных аксперимен5 тах. Из анализа этих данных следует, что определяющим для разрушения контакта .является затраченная анергия, а нагрев оставшегося после взрыва металла связан с коэффициентом ее использования. о

Энергии разрушения перемычки в основ ном зависит от ее материала и сечения, причем с повышением температуры металла ата анергия уменьшается, При оплавления по мере нагрева торцов, увеличения скорости сближении и числа контактов требуемая энергия иа-за уменьшения коэффициента ее .использования и увеличения числа одновременно существующих контактов увеличивается, Для каждого материала и определенного сечения деталей с учетом длительности оплавления, от которой зависит коаффициент использования анергии, необходима вполне опреде» ленная программа энергии. . 25

Регулирование скорости сближения осуществляется по рассогласованию между эамеряемой и задаваемой по программе энергией, Такое регулирование, как показывает опыт, позволяет стабилизировать качество

30 соединений, например полос толщиной 3 мм и шириной 400 мм, при колебаниях напряжения в пределах > 10% и изменении средней скорости сближения в диапазоне 30%, Так, увеличение скорости сближения на 30% беэ 35 регулирования вызывает закорачивание торпов, а с регулированием скорости сближения по энергии качество близко к оптимальным значениям. С уменьшением скорости прн новом способе регулирования обеспечивается повышение скорости сближения ее оптимальной величины и соответствующее повышение качестЪа соединений. При регулировании сближения по энергии дисперсия по показателям пластичности соединений (перегибы) 45 уменьшается в 243 раза, Как показывает опытная проверка при сварке цолос толщиной 3 мм, шириной 400. мм осуществление оплавления с регулированием скорости сближения по программе энергии обеспечивает о стабильно высокие свойства соединений.

На чертеже изображена структурная схе ма, осуществляющая способ регулирования, Перемещение подвижной станины осушесч вляется согласно программе, задаваемой программным задатчиком анергии 1, воздействуюшим через блок управления 2 на шаговый двигатель 3, Вал шагового двигателя сочленен со следящим гидроприводом

4 сварочной машины 5, Мгновенное значение мощности оплавления интегрируется измерителем анергин. 6 за каждый полупериод, запоминается на продолжительность отработки системы регулированиа и в виде сигнала постоянного тока вводится в устройство 7, где осуществляется сравнение задающего и измеренного сигналов с выдачей регулирующего воздействия на каждом из участков аппроксимации заданной программы энергии.

Применение способа для автоматизаци стыкосварочных машин металлургического производства повысит проходимость сварных соединений через станы. Повышение проходимости соединений на 1% даст годовую зкономию цо 100 тыс. руб.

Формула йэобретения

Способ регулирования процесса контактной стыковой сварки оплавлением путем воздействия на скорость перемещения подвижной плиты машины в зависимости от сигнала, рассогласования, вырабатываемого в результате сравнения фактической и заданной величин параметра, характеризующего процесс. оплавления, отличающийся тем, что, с целью стабилизации качества соединений при возникакхцих возмущениях по напряжению и другим анергетическим параметрам процесса, в качестве параметра, харак теризующего пропесс оплавления, применяи т энергию, выделяемую в стыке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

N 239454, кл. В 23 К 11/04, 1967.

2, Авторскфе свидетельство СССР

¹ 270924, кл. В 23 К 11/04, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 265321, кл, В 23 К 11/04, 1869.

593857

Составитель В. Власова

Редактор Л. Народная Техред М. Петко

Корректор М. Демчик

Филиал ППП Патент, г» Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 685/13 Тираж 1263 Подписное

БНИИПИ Государственного. комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьтгий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5