Способ контроля состояния газовой защиты при дуговой сварке

(19 (11) 3(511 В 23 К ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 27.юл. Р 46С.Ф. Мельников,.И. Хрусталева ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Могилевский машиностроительный институт(56) 1. Новожилов Н.М. Основыметаллургии дуговой сварки в га"зах, М., "Машиностроение", 1979,с. 9, 11.2. Новожилов Н.М. Основы металлургии дуговой сварки в газахМ., "Машиностроение", 1979, с. 13. Заявка ВеликобританииР 1512850, кл. В 23 К 9/16, 1978(прототип),(54) (57) 1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ДУГОВОИ СВАРКЕ, согласно которому измеряют текущее значение контролируемого параметра, сравнивают его с задан-" ныч значением и по величине их отклонения судят о нарушении защиты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля при сварке в среде защитных газов, в качестве контролируемого параметра используют частоту переноса капель в дуговом промежутке.2. Способ по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что частоту переноса капель определяют по частоте изменения напряжения на дуге,3. Способ по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что частоту .переноса капель определяют по частоте.пиков сварочного тока.4 О Изобретение относится к сварочному производству и может найтиприменение в.автоматах для сваркиплавящимся электродом н среде защитных газов. Преимущественноизобретение может быть использовано н сварочных роботах с защитнойзоной горения дуги углекислым газом.Известен способ определения качества газовой защиты по внешнемувиду снарочного шва. О качествегазовой защиты судят .по наличиюпор и оксидной пленки на шве ф .Однако этот способ требует присутствия сварщика, а его реализацияв автоматизированных устройствахзатруднена.Известен также способ оценкикачества газовой защиты, заключающийся в определении .содержания воздуха н зоне сварки, Пробы защитнойатмосферы отсасывают шприцем изэоны сварки и анализируют на хроматогсаФе (2,Йедостатком этого способа явля ется то, что контроль за качествомзащиты требует сложного оборудования и времени и не может вестисьнепрерывно.Наиболее близким к изобретениютехнической сущности и достигаемому эекту является способ контроля газовой защиты процесса дуговой сварки н среде газов, при котором защитную атмосферу кснтролируют путем ее отбора из зоны дуги,сравниваю г с заданным ее составоми производят постоянное регулирование ее состава в процессе сварки (3,Недостатком этого способа является то, что нследстние подсосавоздуха через неплстности или сдувания защитного газа ооком воздуха защита может ухушаться, т.е.может получаться брак при нормальном расходе защитного газа.Этот недостаток обусловлен тем,что для обнаружения нарушений газоной защиты используются инФормативны" параметры, не связанные непосредственно с процессом сварки,нчастности расход защитного газа.Цель изобретения - повышениеточности контроля при сварке в углекислом газе,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу контролясостояния газовой защиты при дуговой сварке, при котором измеряюттекущее значение контролируемогопараметра, сравнивают его с заданным и по величине их отклонения судят о нарушении защиты, в качествеконтролируемого параметра используют частоту переноса капель в дуговом промежутке, при этом частотупереноса капель определяют по частотеизменения напряжения на дугеили по частоте пиков сварочного тока.На 4 иг. 1 приведена осциллограмма процесса сварки с качественнойзащитой и при попадании воздуха взону сварки; на фиг. 2 - зависимостьчастоты переноса капель в дуговомпромежутке от концентрации воздухав защитном газе (защитная среда углекислый газ, проволока СВО, 8 Г 2 С,ф 1,2 мм, 1 св = 150 А, Ид = 23 В),на фиг, 3 - схема устройства, реализующая способ обнаружения нарушений газовой защиты.Способ контроля газовой защитыоснован на увеличении частоты переноса капель в дуговом промежуткепри нарушении защиты от 20-60 всекунду для различных режимов присварке в углекислом газе при качественной защите до 50-80 при сваркена воздухе. Это поясняется на осциллограмме процесса сварки (фиг.1).На участке 1 - сварка при качественной защите углекислым газом. Научастке 2 - сварка при нарушеннойгазовой защите. На участке 3сварка при восстановленной защите.На участке 2 видно резкое увеличение частоты переноса капель, связанное с нарушением защиты.При концентрации воздуха в углекислом газе 10-11 в шве появляютсявнутренние, а более 11-16 и наружныепоры. Определение ударной вязкостиметалла шна показывает, что присодержании 10 воздуха в углекисломгазе последняя понижается на 5,а при содержании воздуха более 11ударная вязкость резко падает.Из граФика (4 иг.2) видно, чтопри содержании воздуха в защитномгазе 10 частота переноса повышаетс; на 30Таким образом, по предлагаемомуспособу можно обнаружить нарушениегазовой защиты до то=о, как про:.эойдет заметное снижение механическихсвойств. снарного шва,Предлагаемый способ реализуетсяустройством (Фиг.3), состоящем изприбора 4 для измерения частоты коротких замыканий дугового промежутка, блока 5 сравнения и блока 6 управления.Определение нарушений газовой защиты производят следующим образом.После настройки сварочного автомата, при качественной газовой защите, прибором 4 для измерения частотыкоротких замыканий дугового промежутка измеряют частоту переноса капель, принимают ее оптимальной дляданного режима сварки и заносят в блок 5 сраннения,вда.льнейшем устройство работает вавтоматическом режиме, прибор для1060369 0 7 дКонцентрация Уюд Юзаисит Ю.е У Составитель Л Техред Л, Микеш врилов Корректор Г. Огар едактор А. Химчу Заказ 9923/13 Тираж 1106 ИПИ Государственн по делам иэобрете 5, Иосква, Ж,Подп митета открыт ая наб сно ССС Н гоийауш д. 4/5 113 лиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная определения частоты коротких замыканий определяет текущую частоту переноса капель, блок 5 сравнения сравнивает значение текущей частоты с оптимальной. При превышении текущей частоты над оптимальным значением срабатывает блок 6 управления, включающий сигнализацию или отключающий сварочный автомат.Применение предлагаемого способа контроля газовой защиты позволяет улучшить качество сварных изделий и снизить брак сварных швов. Например, при обслуживании 10 сварочных автоматов (типа робот) наладчик при обходе и обслуживании задерживается у каждого иэ них на 3-5 мин, Следо вательно, максимальное время до обнаружения нарушения газовой защиты достигает 30-50 мин, За это время автомат может сваривать 10-15 м шва с трудно исправимым браком. Приме" о нение предлагаемого способа позволяет предупредить появление этого брака.