Способ электронно-лучевой сварки с регулированием тепловложения по длине стыка

Номер патента: 1568376

Формула

1. СПОСОБ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ТЕПЛОВЛОЖЕНИЯ ПО ДЛИНЕ СТЫКА, при котором в начальный период сварки в пределах временного интервала от t₁ до t₂ плавно увеличивается ток электронного пучка до рабочего значения, затем поддерживают на заданом уровне ток пучка в пределах временного интервала от t₂ до t₃ с последующим уменьшением тока пучка на этапе перекрытия сварного шва и вывода сварочного кратера в пределах временного интервала от t₃ до t₄, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки кольцевых соединений путем уменьшения перегрева в зоне сварки при замкнутых тепловых потоках вдоль оси кольцевого шва, ток пучка в пределах временного интервала от t₂ до t₃ плавно уменьшают.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ток пучка в пределах временного интервала от t₂ до t₃ уменьшают по линейному закону
I(t) = I₃+(I₂-I₃)(t₃-t) / (t₃-t₂) ,
где i (t) - ток пучка в пределах временного интервала от t₂ до t₃;
I₂ - величина тока пучка в момент времени t₂;
I₃ - величина тока пучка в момент времени t₃.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ток пучка в пределах временного интервала от t₂ до T₃ уменьшают по экспоненциальному закону
I(t) = I₃+(I₂-I₃)
(1-e ) / (1-e ) ,
где t - текущая временная координата;
K - коэффициент крутизны экспоненты, равный 0,01 - 1.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что ток пучка в пределах временного интервала от t₂ до t₃ уменьшают по экспоненциальному закону
I(t) = I₃+(I₂-I₃)
(e -1)(e -1) .

Описание

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке и может быть использовано в тех отраслях промышленности, которые изготавливают и используют кольцевые сварные соединения.
Цель изобретения - повышение качества сварки кольцевых соединений за счет уменьшения перегрева в зоне сварки при замкнутых тепловых потоках вдоль оси кольцевого шва.
На чертеже представлены графики изменения максимальной температуры в зоне сварки кольцевого соединения за один оборот изделия: кривая 1 отображает изменение температуры при постоянном тепловложении по длине свариваемого стыка, кривая 2 - постоянство температуры при регулируемом тепловложении по длине шва.
При реализации способа регулируют тепловложение по длине кольцевого стыка, причем в начальный период сварки в пределах выбранного интервала от t₁ до t₂ плавно увеличивается ток электронного пучка до рабочего значения, затем поддерживают на данном уровне ток пучка в пределах временного интервала от t₂ до t₃ с последующим уменьшением тока пучка на этапе перекрытия сварного шва и вывода сварочного кратера в пределах временного интервала от t₃ до t₄.
Плавное уменьшение тока пучка в период от t₂ до t₃ осуществляют или по линейному закону
I (t) = I₃ + (I₂ - I₃)(t₃ - t) / (t₃ - t₂) , (1) или по экспоненциальному закону
I(t) = I₃+(I₂+I₃)(l-e

)/(l-e

) ,
(2) или по экспоненциальному закону
I(t) = I₃+(I₂-I₃)(e

-l)/(e

-l) ,
(3) где I(t) - ток пучка в пределах временного интервала от t₂ до t₃;
I₂ - ток пучка в момент времени t₂;
I₃ - ток пучка в момент времени t₃;
t - текущая временная координата;
К - коэффициент крутизны экспоненты, равный 0,01-1.
В момент времени t₂ ток пучка достигает величины I₂, а глубина проплавления - заданного значения. В период t₂ - t₃ формируется кольцевой сварной шов, причем в момент t₃ происходит смыкание начала и конца этого шва. В период t₃ - t₄ осуществляется перекрытие шва и вывод сварочного кратера.
Плавное уменьшение тока пучка по приведенным законам обеспечивает постоянную температуру нагрева в зоне сварки, т.е. создает квазистационарный тепловой процесс от подвижного источника нагрева, перемещающегося по всему периметру кольцевого стыка.
На чертеже видно, что без плавного снижения тока пучка температура в зоне сварки за один оборот изделия резко возрастает (кривая 1), что может привести к прожогу. Однако при плавном снижении тока пучка (кривая 2) температура в зоне сварки поддерживается на постоянном уровне. Это способствует стабилизации размеров сварного кольцевого соединения и обеспечивает однородность структуры металла по длине шва, что создает высокое качество сварного соединения.
Изобретение использовано, в частности, при сварке стыковых кольцевых соединений труб из сплава циркония, диаметр труб 88 мм, толщина стенки 4 мм.
Режим сварки : I₂ = 90 мА, I₃ = 70 мА, ускоряющее напряжение 20 кВ, скорость сварки 0,8 см/с, К = 0,2. Ток пучка уменьшали по закону (2) за время одного оборота, составившее t₃ - t₄ = 34 с. Результат представлен на чертеже, где ему соответствует кривая 2.
Технико-экономическая эффективность изобретения обусловлена повышенной надежностью формируемых сварных соединений и снижением их брака из-за локальных перегревов металла и прожогов на отдельных участках сварного шва.
Изобретение относится к электронно-лучевой сварке с регулированием тепловложения по длине стыка и может быть использовано в тех отраслях промышленности, которые изготавливают и используют кольцевые сварные соединения. Цель изобретения - повышение качества сварки кольцевых соединений за счет уменьшения перегрева в зоне сварки при замкнутых тепловых потоках вдоль оси кольцевого шва. Способ предусматривает плавное увеличение тока пучка на начальном этапе сварки вплоть до рабочего значения, затем некоторое снижение этого тока во время прохода пучка вдоль всего стыка с формированием сварного шва. На этом этапе снижение тока пучка производят или по линейному, или по экспоненциальному закону. За счет этого обеспечивают постоянство температуры в зоне сварки в любой части кольцевого стыка. На завершающем этапе производят перекрытие шва и выведение сварочного кратера. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Рисунки

Заявка

4312245/27, 02.10.1987

Кировский политехнический институт

Мелюков В. В

МПК / Метки

МПК: B23K 15/00

Метки: длине, регулированием, сварки, стыка, тепловложения, электронно-лучевой

Опубликовано: 30.11.1994

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1568376-sposob-ehlektronno-luchevojj-svarki-s-regulirovaniem-teplovlozheniya-po-dline-styka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ электронно-лучевой сварки с регулированием тепловложения по длине стыка</a>

Похожие патенты

Устройство для автоматического включения цепи тока на малый промежуток времени

Номер патента: 58264

Опубликовано: 01.01.1940

Автор: Ульт

МПК: A61B 5/05

Метки: включения, времени, малый, промежуток, цепи

...0,05 лм) прикреплены язычки Яь Я 2. Питание электродов Э происходит от батареи Вь Конденсатор С включен последовательно с реле Я 1 и параллельно с реле Я. Устройство снабжено также обычными ключами дь" дай:":."ского включения цетщтока.,ежуток времени.года в НКЗдрав за22,октября 1940 года. и или платиновыми К, Ка, К 4, потенциоьтметром Кства происходит слем. При разомкнутой катушки реле Я и % магниту М, а язычки дятся у контактов К ючом А включается В, и устанавливается требуемое напряжение для раздражения. После этого замыкается ключА в цепи батареи В 2. Ток проходит через катушку реле Яь которая отталкивается от магнита М, причем в контакте К 1 замыкается цепь электродов Э и совершается акт раздражения на электродах. Раздражение...

Устройство для сборки и сварки кольцевых стыков с формированием обратной стороны шва

Номер патента: 1281363

Опубликовано: 07.01.1987

Авторы: Дубовецкий, Закревский, Кутовой, Малинин, Немировский, Походня, Ротенфельд, Униговский, Шлепаков

МПК: B23K 31/06, B23K 37/06

Метки: кольцевых, обратной, сборки, сварки, стороны, стыков, формированием, шва

...общий вид;на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; нафиг. 3 - узел 1 на фиг. 2; на Фиг.4 - сечение Б-Б на фиг. 3,УстройствО содержит кольцевуюФормирующую подкладку 1, расположенную соосно с приводом, выполненным в виде поворотного кольца 2с упорами 3, в отверстия которыхвставлены вилки 4 с пружинами 5,Вилки 4 соединены шарнирно пальцами 6 с концами двуплечих рычагов.,а на других концах рычагов 7 размещены штыри 8, взаимодействующие:с элементами формирующей подкладки1Рычаги 7 размещены на осях 9,жестко закрепленных в корпусе 0,Вилки 4 снабжены хвостовиками 11,которые свободно входят в отверстияупоров 3. Для настройки устройствана требуемое усилиеприжатия элементов формирующей подкладки 1 на хвостовиках 11 вилок 4 установлены регулировочные гайки...

Форма для нанесения пенополиуретановой теплоизоляции на зоны сварных стыков теплоизолированных трубопроводов

Номер патента: 875179

Опубликовано: 23.10.1981

Авторы: Бексентеев, Губинский, Зачетейский, Казубов, Рещикова

МПК: F16L 59/14

Метки: зоны, нанесения, пенополиуретановой, сварных, стыков, теплоизолированных, теплоизоляции, трубопроводов, форма

...к невозможности качест ного наложения наружного слоя гидр изоляции.875179 ф 4Э 0-2621 (при снятом ковше), к коромыслу 8 и штоку 9 которого крепятся захватные петли 4 (фиг. 2);Это обеспечивает плотное прилегание5пресс-формы и ее герметичность в процессе вспенивания. Компоненты вспениваемой композиции подаются через заливочное отверстие 6, которое послезаливки пенополиуретаном закрываетсязатвором.Форма для нанесения пенополиуретановой теплоизоляции обеспечивает качественное и быстрое проведение работпо теплоизоляции стыков трубопроводов15с минимальными трудозатратами, а также удобна при транспортировке. Формула изобретения цах, при этом на одном конце полотнавыполнен язык, а на другом - прорезь,На фиг. 1 показана форма в развернутом...

Устройство для сварки кольцевых стыков

Номер патента: 1461608

Опубликовано: 28.02.1989

Авторы: Волчек, Казенная, Носовский, Рубцов, Цемехман

МПК: B23K 31/06, B23K 37/02

Метки: кольцевых, сварки, стыков

...сетки (т,е, острия электрода 6) относительно стыка 9 и величины зазора в стыке 9. При обнаружении смещения изображения сварного стыка 9 относительно перекрестия сетки эндоскопа 11 ега устраняют посредством разворота или продольного перемещения корпуса 1 внутри свариваемых деталей 2, Затем, развернув эндоскоп 11 в исходное положение, перемещают его в устройстве 10 фиксации вперед на зара- . нее известное расстояние, задаваемое конструкцией. При этом в поле зрения эндоскопа 11 должно появиться изображение электрода и свариваемого стыка 9, которое наблюдается в эндоскоп 11 с помощью зеркала 7.Совмещение воображаемой прямой между стыком 9 и острием электрОда 6 с одной из осей сетки производится с помощью гайки плавного перемещения...

Устройство для управления электродвигателем постоянного тока и упруго связанные с ним механизмом с переменным моментом инерции

Номер патента: 1704261

Опубликовано: 07.01.1992

Авторы: Добробаба, Мирошниченко, Нестеров, Шпак

МПК: H02P 5/06

Метки: инерции, механизмом, моментом, ним, переменным, постоянного, связанные, упруго, электродвигателем

...по упругому моменту и положительной обратной г,вязи по частоте вращения Глеханизма, Регулятор 11 уцруго- ГО мОГентд, иыпоп 1 сГьЙ н аиде пропорционально интсгро-диффсренциру(ощего блока, совместно с блоками казанных обратных связей формирует зависимость упРУгого Гломента от вРемеци Му(1) и компенсирует влияние внутр нней обратной связи по частоте вращения механизма на динамику контура регулирования частоты вращения механизма. Сигнал с выхода регулятора 11 упругого момента поступает на первый сход первого регулятора 3 частоты вращения, нд другие входы которого поС 1 упг 5 от сигналы жесткой и гибкой отрицательных обратных связей по частоте вращения двигателя и сигнал гибкой положительной обратной связи го упругому моменту. Первый...

Предыдущий патент: Способ получения калийного удобрения

Следующий патент: Устройство для измельчения сыпучих материалов

Случайный патент: "воздухораспределитель двухкамерногопневматического hacoca

В верх страницы