Способ управления процессом контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением

ОП ИСАНИНА 9 озо 25 ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУСКОМУ СВМДИ ТЕЛЬ СТВУ(61) Дополнительное к авт, санд-ву(22) Заявлено 05. 06. 80 (21) 2935235/25-27 (51) М. Кл.з В 23 К 11/04 с нрнсоелнненвеае заввкн,% Ввуааустюай квктвт СССР в аеае имбрвтенк 6 н втщатвВДата онублнкованвв опнсання 07.02.82 Н.В. Подола, В.П. Кривонос и Б.Л, Грабчев(72) Авторы Й) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ КОНТАКТНОЙ СТЬКОВОЙ СВАРКИ НЕПРЕРИВНЫИ ОПЛАВЛЕНИЕИтрукции с ной стмкоребуемый учить за и этом мнгается завременного ения сва" способа ого оборувибрации . азоне 5- ое воздейь и надеж" сшиИзобретение относится к сваркеи может быть использовано при контактной стыковой сварке методом непрерывного оплавления,При контактной стыковой сваркепочтй всегда стремятся к интенсификации нагрева свариваемых заготовок,так как при этом производительностьувеличивается. Известен способ контакт вой сварки, при котором т нагрев заготовок можно пол минимальное время 111 . Пр тенсификация нагрева дости счет периодического кратко повышения скорости йеремещ риваемых заготовок,Недостатками указанного являются сложность сварочн дования для осуществления стыкуемых заготоврк в диап 24 Гц, а также отрицательн ствие вибрации на прочност ность механическом конс ва"рочной машины.Известен способ управления процессом контактной стыковой сваркинепрерывным оплавлением, при которомв один из периодов оплавления процессведут на напряжении, пониженном посравнению с номинальным, кратковре"менно повышая его в отдельные мо- Юменты 121, При этом, чем ниже напряжение на сварочном трансформаторе,, тем выше тепловая эффективность процесса оплавления.Для устранения коротких замыканийсварочной цепи при снижении напряже"ния применяют положительную обратную связь по току оплавления,воздей-.ствующую при превышении заданноготока на фазу включения управляемыхвентилей силового контактора в сторо"ну увеличения напряжения.на сварочном трансформаторе. Однако, эффективность коррекции напряжения потоку оплавления уменьшается с ра90302рением диапазона снижения напряжения, Как следствие, интенсификация нагрева уменьшается.Целью изобретения является интенсификация нагрева свариваемых деталей.Поставленная цель достигается тем, что в способе управления процессом контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением, при котором в один из периодов оплавления процесс ведут 1 о на напряжении, пониженном по сравнению с номинальным, кратковременно повышая его в отдельные моменты,напряжение повышают через равные промежутки времени, при этом длитель ность повышения напряжения устанавливают в пределах 2-8 периодов,частоту модуляции в пределах 0,3-5 Гц, амплитуду модуляции в пределах 0,5- 1,0 от номинального значения свароч- го ного напряжения.На Фиг, 1 показана блок-схема машины. для реализации предложенного способа. управления; на Фиг. 2 диаграмма параметров режима, иллюстрирующие 25 процесс оплавления рельсов по предлагаемому способу, где 3 - сварочный ток, А; 13 - напряжение, В.Машина содержит сварочный трансФорматор 1, в первичную обмотку ко- Зо торого включены тиристор 2 и трансФорматор 3 тока; программирующее устройство 4, задающее режим сварки; Фазовращатель 5, устанавливающий угол включения тиристоров; генератор 6низкой частоты; задатчик 7 частоты модуляции напряжения; эадатчик 8 ам. плитуды модуляции; задатчик 9 длительности импульсов повышения напряжения; задатчик 10 уровня сварочного тока с устройством 11 сравнения.Сварка по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.В исходном состоянии предварительно устанавливают с помощью задатчиков 7,8,9 и 10 необходимые значения частоты и амплитуды модуляции, длительности кратковременного повышения напряжения и уровня сварочного тока в зависимости от типоразмера свариваемых заготовок и характеристик оборудования. При поступлении команды СВАРКА-ПУСК с программирующего устройства 4 на фаэовращатель 5 по-. ступает сигнал на полифаэное включение тиристора 2. Процесс оплавления начинается при номинальном напряжении. По истечении заданного интерва 5ла времени программирующее устройство4 выдает команды фазовращатеню 5 наизменение угла включения управляемоготиристора 2, При этом происходитснижение напряжения на сварочномтрансформаторе по мере нагрева стыкуемых заготовок, Одновременно с выдачей команды на снижение напряжениязапускается генератор 6 низкочастотных колебаний, который, воздействуяна фазовращатель 6, периодически через равные промежутки времени кратковременно повышает сварочное напряжение,Модуляция напряжения и соответственно электрической мощности, развиваемой в сварочном контакте,предотвращает образование крупных перемычекжидкого металла, выброс которых иэзазора сопровождается резкими колебаниями сварочного тока. В результатеплотность сварочного тока возрастает,а время, необходимое для получениятребуемого разогрева деталей, уменьшается. По достижении заданного времени оплавления программирующее устройство выдает команду на отключениемодуляции, после чего напряжение искорость повышают и производят осадКу,Экспериментально установлено, чтонаибольший эффект по интенсификациинагрева свариваемых деталей разныхтипоразмеров и стабильности процессаоплавления получается при частотемодуляции напряжения 0,3-5 Гц, амплитуде модуляции 0,5- 1,0 и длительности импульсов модуляции 2-8 периодов тока промышленной частоты.На Фиг. 2 приведены записи сварочного тока и напряжения при оплавлении рельсов типа Р 65 на машинеКП при следующих параметрах модуляции: частота 0,6 Гц, амплитуда1,0 от номинального значения (400 В),длительность импульсов 3 периода,Благодаря модуляции напряжения, процесс оплавления протекает устойчивопри снижении напряжения от 400 до190 В. При этом переключения напряжения, вызванные действием положительной обратной связи по току,не приводят к уменьшению последнего,Среднее значение сварочного токаподдерживается на уровне 250 А,чтопочти в 2 раза выше, чем при известном способе сварки со снижением напряжения, Как следствие, время свар903025 НИИПИ Заказ 12523/18 Тираж 1150 Подписи иал ППП "Патент", г, Ужгород роектная 5ки рельсов типа Р 65 уменьшается от 185-200 до 110-150 с, а производительность сварочного оборудования увеличивается на 25-30,формула изобретения Способ управления процессом контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением, при котором в один из периодов оплавления процесс ведут на напряжении, пониженном по сравнению с номинальным, кратковременно повышая его в отдельные моменты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации нагрева сва 6риваемых деталей, напряжение повышают через равные промежутки времени, при этом длительность повышения напряжения устанавливают в пределах 2-8 периодов, частоту модуляции в пределах 0,3-5 Гц, амплитуду модуляции в пределах 0,5-1,0 от номинального значения сварочного напряжения. 1 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 1 226052, кл, 8 23 К 11/01,1965.2. Кучук-Яценко С.И. и др, Кон 1 тактная стыковая сварка непрерывнымоплавлением. Наукова Думка, Киев,1976,с. 97- 105, (прототип).