Способ автоматического регулирования процесса дуговой сварки

Э СОВЕТСНИХсаимаоеесеп УБЛИН 9 1 цВ ПИСАН И АВТОРСКОМУ Е ВИДЕТЕЛЬСТВ а Трудовоут электро. СССР3. 77.ССР УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Ленина и орденго Красного Знамени инститсварки им. Е.О.Патона(56) 1, Авторское свидетельствоР 548392, кл. В 23 К 9/10, 15.02. Авторское свидетельство СР 435079, кл. В 23 К 9/10 от0607, 72 (прототип) .,ЯО 09 64 преимущественно высокотеплопроводных материалов, включающий в себя регулирование положения, сварочной головки в направлении, перпендикулярном стыку, посредством .измерения разности интенсивности инфракрасного излучения точек.свариваемого изделия, находящихся по разные стороныстыка, симметрично относительно него, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьвиния качества сварки, инфракрасное излучение измеряют в точках свариваемо" го изделия, находящихся впереди сварбчной головки по ходу сварки, ско рость перемещения сварочной головки регулируют в соответствии со средним значением интенсивности излучения ЕР указанных точек, одновременно с регулированием положения головки пер" пендикулярно стыку,Изобретение относится к областисварочного производства, а конкретно, к плазменной сварке меди и ее низ;колегированных сплавов.Известны способы автоматическойориентации электрода относительносвариваемого стыка, реализуемые припомощи датчиков ИК-излучения. Сиг, нал на коррекцию сварочной головкиподается с .одного или нескольких датчиков, расположенных в непосредствен ной близости от стыка.Известен способ ориентации электрода со сканирующим ИК-датчиком, предназначенный для сварки изделий с нечетко выраженными. свариваемыми кромками 1 .Ближайшим по технической сущностик изобретению является способ автомат иче ск ого кап ра влени я св арочнойголовки по стыку по заданной програм. 20ме с учетом коррекции положения электроца относительно стыка, а сигнал накоррекцию получают путем измеренияразности температур свариваемыхкромок 21 .25Однако при сварке высокотеплопроводных материалов коррекция положениясварочной головки в направлении перпендикулярно стыку без изменения скорости сварки в момент коррекции приводит к ухудшению качества сварного соеди-З 0нения. Кроме того, управление скоростью сварки по заданной программенеосуществимо при сварке несерийнойуникальной продукции, изготовлениекоторой в настоящее время осуществляется плазменным способом,Целью изобретения является обеспе- .чение стабильного и высокого качества шва при сварке высокотеплопроводных материалов. 40Поставленная цель достигается тем,что по способу, включающему регулирование положения сварочной головки внаправлении, перпендикулярном стыку,посредством измеРения Разности интен сивности инфракрасного излучения точек свариваемого изделия, находящихсяпо разные стороны стыка, симметричноотносительно него инфракрасное излучение измеряют в точках свариваемогоизделия, находящихся впереди сварочнойголовки по ходу сварки, скорость пере.мещения сварочной головки регулируютв соответствии со средним значениеминтенсивности излучения в каждой указанной точке одновременно с регулиро-ванием положения сварочной головкиперпендикулярно стыку.При плазменной сварке меди по слоюфлюса после зажигания основной дугигорящей между катодом плазмотрона и 60свариваемым изделием, по достижениисварочным током определенной величины скорость движения плазмотрона выдерживается нулевой для обеспеченияподогрева близлежащего к сварочной 65 ванне нерасплавленного металла. Сварочный ток в это время нарастает постепенно с тем,чтобы исключить разбрызгивание металла ванны, возможного в этот период всвязи с недостаточным прогревом окружающего ванну металла,При достижении необходимого для каче с тве иной св арки те плов ложе ни я соответствующие, выбранные экспериментально изотермы достигают поля зрения датчиков. Сигнал с датчиков усредняется и подается на пороговое устройство, которое включает привод продольного перемещения плазмотрона и систему скорости сварки. Сварочный ток в момент включения порогового устройства доводится до номинального для конкретных условий сварки. При изменении толщины свариваемого металла по ходу плазмотрона изотермы, к которым привязана система, изменяют скорость своего движения, соответственно изменяется и скорость сварки. При отклонении столба дуги на одну из кромок изотермы изменяют свою конфигурацию и появляется разностный сигнал с датчиков, который служит для коррекции плазмбтрона в сторону менее нагтой кромки, а также .для уменьшения .,скорости сварки на время:, необходиМое для выравнивания температур кромок. После устранения разности в тепловложении в кромки скорость сваркиснова становится пропорциональнойусредненному сигналу с датчиков.Система автоматического регулиро-,.вания была сопряжена со сварочнымисточником питания и приводом проф,дольного и поперечного перемещенийплазмотрона,Сварка производилась на меди толщиной 30 мм. Номинальный режимсВ= 12001 св = 55 фВ систему вводились возмущения ввиде изменения теплоотвода одной изсвариваемых кромок, а также вариациитолщины пластины в пределах 25-35 мм.11 роводилось сравнение швов, выполненных с САР и без нее при одинаковыхвозмущениях. Оценка показала, чтоприменение данного способа регулирования обеспечивает высокое качествосварного соединения, получение швовс равномерным по всей длине прова-ром и стабильным коэффициентом формы, что недостижимо беэ примененияпредлагаемой системы или с применением САР беэ изменения скорости свар.ки во время боковой коррекции плазмотрона.Использование данного способа автоматического регулирования процессаплазменной сварки меди и ее низколегированных сплавов позволяет полЗаказ 2577/8 Тираж 1104 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, РаушскаЯ наС., д.4/5 Филиал П 1 П Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4 ностью автоматизировать процесс нетребует перестройки системы при свар.ке изделий, отличающихся толщиной,.и позволяет получить стабильность ка" чества сварного соединения по всейдлине шва.При этом тепловые характеристикипроцесса стабильны