Способ контактной стыковой сварки прерывистым оплавлением

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М Кл3307500/25-2 В 23 К 11 сприсоединениемзаявкиГооудорствеииый комитет 3) Приоритет 53) УДК 621 791 .762.5 (088.8) Опубликовано 1 Дата опубликов делам изобретеиий и открытий) Авторыизобретени геев,ециальное конструкторское бюро Псковского з электросварочного оборудования(54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ С ПРЕРЫВИСТЫМ ОПЛАВЛЕНИЕМ о н Изобретение относится к сварке, а именно к способам контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом вылетов заготовки, осуществляемым короткими замыканиями их торцов.Известен способ контактной стыковой сварки оплавлением, при котором на этапе подогрева свариваемые торцы останавливают в момент появления короткого замыкания и снова приводят в движение после его исчезновения 11,Недостатком данного способа является то, что этап подогрева остается при этом саморегулируемым и не может обеспечить высокую стабильность процесса по его длительности, тепловложению и другим параметрам, что особенно важно в условиях автоматической сварки с малым временем сварки (порядка нескольких секунд).Наиболее близким к предложенному является способ контактной стыковой сварки прерывистым оплавлением, включающий предварительный подогрев свариваемых вылетов заготовок по жестко заданному циклу, характеризующемуся строго определенной длительностью импульсов тока и пауз между ними, осуществляемому за счет ре.03.83. Бюллетень10 .ния описания 25.03.83. Сима, Н. А. Деев и А. М. Мартыненко версивного перемещения подвижнои плиты машины, принудительный переход к оплавлению и останов подвижной плиты после достижения током порогового уровня 21.Однако повышение запаса устойчивости и гарантированное возбуждение оплавления зависят от степени уменьшения скорости подачи при переходе к оплавлению, а глубокое уменьшение скорости оплавления отрицательно сказывается на производительности процесса и уменьшает интенсивность плавления, что может привести к снижеию механических свойств сварного соединения. Кроме того, перекрытие зазора в стыке, образовавшегося после разведения торцов в последнем импульсе подогрева в связи с высокой скоростью реверсирования и наличием определенной инерционности подвижной системы, производимое на низкой скорости оплавления, приводит к значительной паузе между окончанием подогрева и фактическим началом оплавления. Это приводит к тому, что несмотря на чрезмерно низкую скорость подачи, соприкосновение уже успевших остыть торцов начинается их коротким замыканием. В то же время на этапе подогрева инерционностьтого же привода подачи может оказаться недостаточной для образования надежного контакта торцов подогреваемых вылетов заготовки при останове подачи по уровню тока подогрева.Целью изобретения является повышение производительности и качества сварки путем стабилизации свойств сварных соединений.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контактной стыковой сварки оплавлением, включающему предварительный подогрев вылетов свариваемых заготовок по жестко заданному циклу, характеризующемуся строго определенной длительностью импульсов тока и пауз между ними, осуществляемому за счет реверсивного перемещения подвижной плиты машины, принудительный переход к оплавлению и останов подвижной плиты после достижения током порогового уровня, переход к оплавлению осуществляют со снижением скорости реверсирования в последнем импульсе подогрева, останов подвижной плиты осуществляют через период времени, равный 1 - 10 периодам синусоидального тока после достижения током порогового уровня, а в случае нарастания тока оплавления до величины, равной 0,75 - 0,95 тока короткого замыкания, осуществляют немедленный останов подвижной плиты, а затем вновь возобновляют процесс.При подогреве движение подвижной плиты вперед по достижении током порогового уровня прекращается не сразу, а после отсчета заданной регулируемой задержки времени (1 - 10 периодов синусоидального тока), Это позволяет обеспечить надежное контактирование торцов заготовки при применении малоинерционных, точных приводов подачи, повышает стабильность импульса подогрева, длительность которого определяется заданной электронными средствами выдержкой времени до начала реверсирования, и исключает возможность выплеска при подогреве. При переходе к оплавлению производят снижение скорости реверсирования в последнем импульсе подогрева, что позволяет уменьшить образовавшееся раскрытие стыка и уменьшить паузу до первого соприкосновения торцов на скорости оплавления,На чертеже представлена циклограмма, графически поясняющая предлагаемый способ.Способ реализуется следующим образом.После начала движения подвижной плиты вперед со скоростью Чщ,образуется короткое замыкание торцов заготовки, и ток возрастает до порогового значения 1, . По истечении заданной выдержки времени Ь 1, от момента возникновения короткого замыкания скорость подачи снижают до нуля, Одновременно запускают выдержку времени на прогрев вылетов заготовки Ь 12 (им. пульс), по истечении которой контакт в сты 1,2 ке разрывают со скоростью реверсированияЧв,и затем осуществляют выдержку на выравнивание температурного поля в заготовке (пауза). Этап многоимпульсного подогрева завершают разрывом короткого замыкания в последнем импульсе со скоростьюЧрев меньшей Ч и немедленнымповторным сближением торцов со скоростью оплавления Чп, В дальнейшем, еслипроявляется тенденция к чрезмерному нарастанию тока оплавления до уровня 1 щскорость подачи тут же снижают до нуляи затем вновь восстанавливают.Способ контактной стыковой сварки оплавлением осуществляют на новой моделиотечественного цепесварочного автомата,разработанного СКБ ПЗ ТЭСО и изготавливаемого ПЗ ТЭСО - КСО - 1601 УХЛ 4.Автомат имеет сопротивление сварочной цепи, приведенное к вторичной сторонетрансформатора, около 70 мкОм, и оснащен быстродействующим электрогидравлифо ческим приводом подачи подвижного корпуса. Основные параметры режима сваркикруглозвенных высокопрочных цепей калибра 18 Х 64 мм из стали 23 Г 2 А, производимой по предлагаемому способу, следующие2 Число импульсовподогрева, Х 3Припуск на сваркуЬмм 8Скорость вперед приподогреве,Чв м м(с830 Скорость назад приподогреве, Че, мм/с6Скорость назад впоследнем (третьем)импульсе подогрева, Чмм/с 3,6Пороговый уровеньтока при подогреве,1 кз кА 19Задержка на остановпри подогреве, Ь 1 Т 34 О Длительность этапаподогрева, 1 с 2Скорость оплавления,%илмм(сПороговый уровень токапри оплавлении, 1 кА 1745 Как подтверждают экспериментальныеисследования, такой способ сварки обеспечивает высокую стабильность процесса стребуемыми свойствами сварного шва завремя 3,5 с, а следовательно позволяет сократить запасы по тепловыделению и устойчивости процесса, сократить энергетическиеи материальные затраты и резко повыситьпроизводительность процесса - фактическая производительность автомата с учетомзатрат времени на вспомогательные операции составляет около 600 звеньев и час.формула изобретенияСпособ контактной стыковой сварки прерывистым оплавлением, включающий пред. 5варительный подогрев вылетов свариваемых заготовок по жестко заданному циклу, характеризующемуся строго определенной длительностью импульсов тока и, пауз между ними, осуществляемому за счет реверсивного перемещения подвижной плиты машины, принудитЕльный переход к оплавлению и останов подвижной плиты после достижения током порогового уровня, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью повышения производительности и качества сварки, переход к оплавлению осуществляют со снижением скорости реверсирования в последнем импульсе подогрева, останов подвижной плиты осуществляют через период вре 6мени, равный 1 - 10 периодам синусоидального тока после достижения током порогового уровня, а в случае нарастания тока оплавления до величины, равной 0,75 - 0,95тока короткого замыкания, осуществляютнемедленный останов подвижной плиты, азатем вновь возобновляют процесс.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР633689, кл. В 23 К 11/04; 1977.1 О 2. Патон Б. Е. и Лебедев В. К. Электрооборудование для контактной сварки. М.,Машиностроение, 1969, с. 213 (прототип).