Способ дуговой сварки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 21.0.76 (2 ) 2413383/25) М. Кл 90 с присоединени (23) Приоритет заявки М Гкудврственный комитет СССР. но делам изобретений н открытийОпубликов Дата опубл но5.04.79. Бюллетень14кования описания 1 Оф(71) итель СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ атчиксоздаю распола нал кото располо Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам дуговой сварки с устранением магнитного дутья, Известен способ, при котором магнитное дутье устраняют с помощью компенсирующего магнитного поля, в качестве которого используют циркуляционное магнитное поле 11.Применение этого способа предполагает обязательный предварительный контроль магнитной обстановки по длинестыка и неоднократное пропускание больших величин токов разной полярности через свариваемые детали в каждом месте, где производится устранение магнитного дутья.Недостатками этого способа являются бол шие затраты времени на устранение магнитного дутья в каждом месте его возникновения, малая экономичность и низкая маневренность, обусловленная громоздкостью при. меняемого оборудования, поэтому известный способ не приемлем для устранения магнитного дутья при автоматической сварке. Наиболее близким к изобретенкю по технической сущности и достигаемому эффекту является способ дуговой сварки, при котором впереди дуги располагают датчик для изме. рения интенсивности магнитного поля в мес. те стыка и сигналом, снимаемым с д а,управляют током электромагнита,щего управляющее магнитное поле 2). Этотспособ реализован в устройстве для магнитного контроля обстановки в зоне дуги.Однако известный способ не обеспечива.ет качественнои сварки при заполнении раз.делки свариваемого соединения. Это обусловлено тем, что на датчик, опущенный вразделку, всегда дополнительно воздействует магнитное цоле, наводимое сварочнымтоком вдоль разделки, вызывающее значительные погрешности при компенсации возмущающего дугу магнитного поля, в результате чего электромагнит создает управляющее поле с недостаточнок или чрезмернойинтенсивностью для полной компенсации магнитного поля.Целью изобретения является повышениекачества сварных швов путем компенсациипри определении интенсивности возмущающего дугу магнитного поля. достигается тем, что позади дуги гают дополиктельный датчик, сигрого суммируют с сигналом датчика, женного впереди дуги, г 1 ри этом дат656760 3чики располагают в разлелке стыка иа одинаковом расстоянии от дуги.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - : характер распределения магнитного поля наводимого сварочньм током,13 вдоль сварочного зазора; на фиг. 3принцип исключения составляющей магнитного поля, обусловленной сварочным током и вызывающей погрешность при компенсации магнитного. дутья.В разделке между свариваемыми деталями 1 и 2, на одинаковых расстояниях от сварочной горелки 3 размещены датчики магнитного поля 4 и 5. По проводам 6 сигналы от датчиков 4 и 5, пропорциональные вели. чинам интенсивности и знакам магнитных полей в месте установки датчиков, поступают в аппаратный блок 7, где происходит сложение сигналов и суммарный сигнал используется для управления источником питания электромагнита 8, который своим магнитным полем компенсирует магнитные по. ля. возмущающие сварочную дугу.На фиг. 2 по оси Х показано расстояние по длине стыка, мм; по оси У - величина магнитной индукции, Х 10 4 Т; точка А - место установки датчика; точка Б - место сварочного электрода; Вса - магнитное по- .2 ле, наведенное сварочным током. Характер распределения этого поля зависит от направления протекающего сварочного тока и места расположения электрода от края свариваемого стыка.Величина интенсивности поля зависит от . величины сварочного тока, свойств материала свариваемых кромок, формы и размеров раздел к .Максимальная величина магнитной индукции (Всв), наводимой сварочным током, зз имеет место у сварочной дуги и убывает по мере удаления от нее.Так как датчик магнитного поля принципиально невозможно совместить со сварочной дугой, на него в разделке всегда воздействует магнитное поле сварочного тока 4 Вса, которое обуславливает на компенсирующем электромагните дополнительный ток, вызывающий значительную погрешность при компенсации даже при отсутствии намагниченности свариваемых кромок, что снижает качество сварки.На фнг, 3 по оси Х показано расстояниепо длине стыка, мм; по оси т - величина магнитной индукции; точка А вместо установки датчнка 4; точка Б - место сварочного электрода; точка В - место установки3 датчика Ь; Ве- поле, отклоняющее сварочную дугу; Всз . - поле, наведенное сварочным током. Таким образом, с помбщью системы сдвумя датчиками магнитного поля и последующего сложения сигналов получают сигнал, характеризующий магнитную обстанов.ку около сварочной дуги, пропорциональный среднему арифметическому значению величин интенсивности ноля, отклоняющего сварочную дугу, в местах установки датчиков, кто полностью исключает погрешность ири компенсации и дает более лостоверное значение величины интенсивности магнитного поля в месте расположения. электрода.Способ дуговой сварки с устранениеммагнитного дутья осуществляют следующим образом.Пример. На свариваемые деталии 2конструкций из высокопрочных сталей толщиной до 100 мм устанавливают сварочный автоматМеридиан. На горелке 3 автомата с помощью кронштейна крепят, датчик Холла 4 типа Х - 21, служащий для измерения интенсивности магнитного поля, который размещают впереди электрода на расстоянии 15 - 25 мм от его оси, На таком же расстоя-, нии от оси электрода сочностью до +0,5 мм и позади него устанавливают второй аналогичный датчик Холла 5, При этом оба датчика должны находиться на одном уровне с точностью до 1,0 мм. Горелку 3 сварочного автомата вместе с датчиками 4 н 5 опускают в разделку. Пускают защитндй газ (80%А + 20% СОз) и воду для охлаждения горелки и датчиков. Включают аппаратный ф блок 7 устройства устранения магнитногодутья, Пускают сварочный автомат. В момент зажигания дуги дополнительно с магнитным полем остаточной намагниченности в разделке вокруг дуги возникает магнитное поле, обусловленное сварочным током величиной 100 - 150 Х 10 4 Т, которое воздействует на оба датчика. Это приводит к появлению на измерительных выводах датчиков 4 и 5 ,сигналов в виде напряжения порядка 10 -20 мкВ, величина и полярность которого пров порцнональна величине и направлению воздействующего на них магнитного поля. Сигналы датчиков 4 и 5 суммируют. Для этого напряжения согласовано подают на резисторы входной цепи предварительного усилителя и затем с помощью делителя напряже.ния делят, Результирующий сигнал подают на вход предварительного полупроводникового усилителя типа УПД- 03, который вырабатывает управляющее напряжение. Так как электрические сигналы С и С.,поступающие с датчикови 2, пропорциональны величинам интенсивности и соответст: вуют знакам воздействующих на них магнитных полей, то для датчика 4 сигнал равен 4сумме .величии интенсивности полей (поля, отклоняющего сварочнук) лугу, и ноля, наведенного сварочным током).11 роизволя сложение величии этих сигналов и деление иоиол.,м, что легко достигается схемными известными решениями в аипа. ратуре управления, ири условии равенства расстояний от электрола ло латников, обуславливающего Всвое .= Всвое, получаем656760 форму.га изобретения Составит ль Г. КварталТекред О. ЛуговаяТираж 1221Государственного комитетаделам изобретений и откосква, Ж.35, Раушская нПатент, г. загород, ул ьнова Кор Под СССР ытнй ректор исное Гриценк едактор О. Торгашевааказ 168 ОД 111 НИИПИпо130 Зо, МФилиал Г 1 ПП тная,5Управляющее напряжение полают на управление реверсивного полупроводникового усилителя мощности, который вырабатывает напряжение постоянного тока, изменяющееся по величине и направлению в зависимости от управляющего сигнала. Напряжение с5 усилителя мощности подают на компенсирующий электромагнит 8, что обуславливает протекание необходимого тока по его обмоткам, При этом магнитное поле, создаваймое электромагнитом 8, компенсирует маг-. нитное поле, воздействующее на датчики 4 и 5 и сварочную лугу. Таким образом осуществляют процесс сварки с устранением магнитного лутья. По окончании сварки стыка сварочный аромат останавливают, отключают аппаратуру управЛения устройства для устранения магнитного дутья, прекращают подачу воды и защитного газа.Способ обеспечивает повышение качества сварочных работ в условиях магнитного дутья в разделке свариваемого соединения. Такие работы составляют значительный объем при изготовлении корпусных конструкций из высокопрочных сталей.Экономический эффект от применения способа на одном предприятии отрасли орибентировочно составляет 18 - 20 тыс. руб. вгод. Способ дуговой сварки, при котором впереди дуги располагают датчик для измере. ния интенсивности магнитного поля в месте стыка и сигналом, снимаемым с датчика, управляют током электромагнита, создающего управляющее магнитное поле, отлича ощийся тем, что, с целью повышения качества сварных швов путем компенсации при определенииинтенсивности возмущающего дугу магнитного поля, позади дуги располагают дополнительный датчик, сигнал которого суммируют с сигналом датчика, рас. положенного впереди дуги, при этом датчики располагают в разделке стыка на одинаковом расстоянии от дуги.Источники информации, принятые во вни-. мание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР297243, кл, В 23 К 9/08, 1968.2. Патент США3626145, кл. 219 - 123, 1971.