Способ управления процессом контактной точечной сварки

(59 4 В 23 К 11/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с Ю госудАРсгвенный комитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Рижский политехнический инстут им. А. Я, Пельше(56) Заявка Японии У 57-37433,кл, В 23 К 1/24, 10.08.82,Заявка Японии В 55-114478,кл, В 23 К 11/24, 03,09.80,Заявка Японии У 5 7" 165189,кле В 23 К1/2412 е 0,82 еАвторское свидетельство СССРВ 3759265, кл. В 23 К 11/24,30,08.80,Авторское свидетельство СССРУ 058738, кл. В 23 К 11/24,07. 12. 83.Авторское свидетельство СССРУ 1214368, кл. В 23 К 11/24,11,11.84.(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ, прикотором измеряют текущее межэлектродное напряжение и сварочный ток,увеличивают мощность сварочного тока по квадратичному закону до заданной величины, дозируют выделенную между электродами энергию, сравнивая ее с заданной величиной, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения процента выхода годных изделий за счет предотвращениявыплесков расплавленного металла,сварочный ток отключают при равенстве тянущего межэлектродного напряжения и порогового межэлектродногонапряжения, при этом программу изменения последнего в течение цикласварки задают в соответствии с пре"дельно допустимыми значениями, гарантирующими протекание процесса безвыплесков,Изобретение относится к .сварочному производству, конкретнее к контактной сварке, и предназначено дляиспользования в приборостроении,преимущественно для сварки малагабаритных деталей,Целью изобретения является повышение процента выхода годных изделий эа счет предотвращения выплесковрасплавленного металла в процессесварки.На фиг.изображена диаграмма, иллюстрирующая способ управленияпроцеСсом контактной точечной сварки при нормальных с точки зренияобразования зоны совместного плавления условиях; на фиг, 2 - диаграмма,иллюстрирующая способ управленияпроцессом при условиях, когда возможно образование выплеска расплавленного металла.Способ заключается в следующем.С началом процесса сварки измеряют текущее межэлектродное напряжение и сварочный ток, увеличивают25мощность сварочного тока по квадратичному закону до заданной максимальной величины и поддерживают ее наэтом уровне до момента достижениявыделенной в зоне сварки энергиейзаданной величины, после чего отключают сварочный ток. Одновременносравнивают текущее межэлектродноенапряжение с пороговым, программуизменения которого в течение цикла 35. сварки задают в соответствии с предельно допустимыми значениями, гарантирующими протекание процессабез выплесков. При достижении текущим межэлектродным напряжением по-, 40рогового уровня, что свидетельствует о возможности образования выплеска, сварочный .ток отключают доокончания полного цикла сварки, Зтодает возможность избежать разрушения 45свариваемых деталей и произвестиповторную сварку. Криваяна фиг. 1 показывает квадратичный закон изменения задан О ной мощности сварочного тока И, .Участок 2 - выдержка заданной мощности на максимальном уровне И,Длительность цикла сварки с, = =С,рт+Г., где С - длительность фронта нарастания заданной мощности до максимального уровня; Т - длительность выдержки при максимальной мощности, Заданная величина энергии,выделившейся между электродами, равна площади, ограниченной кривой 1 и участком 2, т.е.ссВ сВ Ф где Я - заданная энергия сварки;К - коэффициент пропорциональности;Б, - заданная мощность сварочного тока.Прямая Б,иллюстрирует про грамму изменения порогового междуэлектродного напряжения (для простоты считается изменяющейся по линейному закону),Для определения программы изменения Ц на опытных сварках для каждой пары свариваемых деталейискусственно создаются критические ситуации к измеряются максимальные значения текущего межэлектродного напряжения Бпри которых происходят выплески и пережоги свариваемых деталей, Причем критические ситуации создаются таким образом, чтобы возможно было образование выплесковых ситуаций в начале процесса, в середине и в конце процесса сварки. На основе этих данных строится зависимость изменения межэлектродного напряжения во времени, которая свидетельствует о выплесках на всем протяжении цикла прохождения сварочного тока. На основе полученной экспериментальной зависимости 1, строится программа изменения порогового межэлектродного напряжениязначения для которой в каждый момент времени выбираются немного ниже выплесковых ситуаций, определенных дпя каждой свариваемой пары материалов при изменении мошности сворочного импульса по квадратичному закону. Кривая 11, на фиг, 1 - изменение во вр емя т е куще го межэлектр одно го напряжения,без образования выплесков.Кривая Б, на фиг, 2 - изменение во времени текущего межэлектродного напряжения при возникновении предвыплесковой ситуации, что характеризуется ростом межэлектродного напряжения 1, При достижении текушкм межэлектродным напряжением 1, в какой-то момент времени величины, равной величине порогового напряжения П, (на фиг. 2 момент , =1),Изменение напряжения, пропорционального заданной мощности, прекращают при достижении им уровня, пропорционального максимальному значению заданной мощности Исс.3 аЗ. МаКСотключая постоянное напряжение отвходов в интеграторов,Одновременно напряжение, пропорциональное мощности И, выделяемой Ю между электродами, интегрируют повремени и при достижении проинтегрированным напряжением уровня, пропорционального заданной энергии сварки11 ав цОтключают сварОчный токТекущее межэлектродное напряжениеБ, с датчика напряжения постоянносравнивают с пороговым межэлектродным напряжением 0 , которое изменя"ется по заданной программе с пояощью программируемого задатчика. Вслучае достижения текущим напряжением Буровня порогового напряжения Б сварочный ток отключают доээокончания процесса сварки.Управление процессом контактнойточечной сварки по предлагаемомуспособу. позволяет кроме получениякачественного сварного соединенияза счет обеспечения высокой точности паоаметров сварки превысить процент выхода годных изделий путемпредотвращения выплесков расплавленного металла из зоны сварки от"ключением сварочного тока при возникновении предвыплесковой ситуации. Реализуется предлагаемый способуправления процессом контактной точечной сварки устройством, в которомизмеряют текущее межэлектродное напряжение и сварочный ток при помощидатчиков напряжения и тока, Сигналыс датчиков напряжения и тока перемножают, в результате чего получают информацию о мощности сварочного токаМ в виде напряжения, которое постоянно сравнивают с напряжением,пропорциональным величине заданнойМОЩНОСтн И,сСигнал рассогласования усиливаюти с его помощью регулируют величинусварочного тока с целью достижениясоответствия реальной мощности И,и заданной мощности Я; а , Напряжение, пропорциональное заданной мощности, изменяют во времени по квад- ЗОратичному закону, что достигаетсяпутем двойного интегрирования постоянного напряжения, причем его величиной задают скорость нарастаниямощно сти,3 1281356сварочный ток отключают до завершения процесса сварки,Образование выплесков возможнопри нарушении нормального развитияпроцесса сварки из-за нестабильности5таких технологических факторов, какусилие сжатия электродов, загрязне=ние поверхностей свариваемых деталей,наличия на них окисных пленоки т,д.