Способ плазменной сварки

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 241080 (21) 3221219/25-27 511 М. Кп.з В. 23 К 9/16 с присоединением заявки ЙВГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона(54) СПОСОБ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ Изобретение относится к области плазменной и микроплазменной сварки.В настоящее время большое применение находят процессы, где сварка 5 ведется разнополярными импульсами сварочного тока.Известен способ плазменной сварки разнополярными импульсами, состоящий в том, что перед соплом плазмен ной горелки помещают два электрически изолированных неплавящихся электрода 13. На первый электрод подают импульсы тока прямой полярности, на второй - обратной полярности. При этом обжатие дуги происходит как при импульсах тока прямой полярности, так и обратной.Недостатком этого способа является наличие двух электродов, что усложняет как конструкцию плазменной горелки, так и электрическую схему источника.Известентакже способ плазменной сварки с использованием для ионизации дугового промежутка дежурной дуги, горящей между соплом и электродом плазменной горелки 123. Импульсы тока прямой полярности подают на промежуток электрод - изделие, а обратный - на промежуток сопло - изцелие. Таким образом, дуга обратнойполярности не обжата плазмообразующим газом. и плотность тока в ней много ниже, чем при прямой полярности,из-за сравнительно больших размеровсопла. трудно устранить блуждающие дуги обратной полярности, что приводитк расширению околошовной зоны .и связанному с ним ухудшению прочностныххарактеристик сварного соединения.Целью изобретения является получение обжатой дуги при прямой и обратной полярности.Цель .достигается тем, что в способе плазменной сварки рцзнопосярнымиимпульсами, при котором дежурная дугагорит между электродом и соплом, изменяют полярность дежурной дуги, причем полярность дежурной дуги соответствует полярности последующегоимпульса основной дуги.Способ осуществляется следувхцимобразом,При подаче на электрод импульсанапряжения, отрицательного относительно изделия, дежурная дуга горит,причем к соплу приложено положительное,относительно электрода, напряжение. При поступлении на электродт 1 мпульса напряжения, положительногоФормула изобретения Способ плазменной сварки разнополярными импульсами, при котором дежурная дуга горит между электродом и соплом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения обжатой дуги при прямой и обратной полярности, изменяют полярность дежурной дуги, причем .полярность дежурной дуги соответствует полярности последующего импульса основной дуги. относительно иэделия в случае еслидежурная дуга горит так же, как ипри поступлении на электрод импульсанапряжения, отрицательного относительно иэделия) потенциал сопла будет более положительным, чем потенциал электрода, и основная дуга возбуднтся между соплом и изделием, ане между электродом и иэделием.Чтобы основная дуга при подачена электрод импульса напряжения, положительного относительно изделия,возбудилась между электродом и изделием, необходимо, чтобы дежурнаядуга горела под действием напряжения, положительного на электроде 15относительно сопла.На чертеже изображена схемаустройства для осуществления спосба плазменной сварки разнополярнымиимпульсами. 20Устройство состоит из источника 1переменного тока (сети); трансформатора 2 с повышенным рассеянием,имеющего две вторичные обмотки;фазосдвигающих устройств 3 и 4; ре- р 5гуляторов 5 и 6 переменного тока,каждый из которых состоит из двухвстречно-параллельно включенных тиристоров; устройств 7 и 8 поджига дуги последовательного действия;плазмотрона 9. Позицией 10 на чертеже обозначено свариваемое изделие.Устройство работает следующим образом.Напряжение сети от источника 1 переменного тока поступает на первичнуюобмотку трансформатора 2, подаетсяна вход фазосдвигающего устройства 3,а также через регулятор 5 переменноготока и устройство 7 поджига дуги напромежуток электрод - сопло плазмотрона 9. Выходные импульсы фазосдвигающего устройства 3 подаются на уп-.равляющие электроды тиристоров регулятора 5 переменного тока и навход устройства 7 поджига дуги сдвинутыми относительно начала полуволны напряжения первой вторичной обмотки трансформатора 2 на время,выбранное нз условия устойчивого поджига и горения дежурной дуги между 50электродом и соплом,плазмотрона 9.Напряжение со второй вторичной обмотки трансформатора 2 подается на вход фазосдвигающего устройства 4, а также через регулятор б переменного тока и устройство 8 поджига дуги на промежуток электрод плазмотрона 9 - изделие 10. Выходные импульсы фазосдвигающего устройства 4 подаются на управляющие электроды тиристоров регулятора б переменного тока и на вход устройства 8 поджига дуги,сдвинутыми относительно начала полуволны напряжения второй вторичной обмотки трансформатора 2 на время, обеспечивающее устойчивое горение основной дуги между. электродом плазмотрона 9 и изделием 10. Этот временной сдвиг должен обеспечивать поджиг основной дуги после поджига дежурной дуги, а также заданное соотношение токов основной дуги прямой и обратной полярности. Вторичные обмотки трансформатора 2 сфазированы таким образом, что при положительном напряжении на электроде относительно сопла на изделии напряжение было отрицательно относительно электрода.Ориентировочный экономический эффект при применении предлагаемого способа в автомобилестроительной и электротехнической промышленности составит около 2,5 млн, руб. в год по сравнению с прототипом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Способ микроплазменной сварки.Второе межведомственное совещаниепо микроплазменной сварке". Киев-уфа,1973, с.б.2; Авторское свидетельство СССРР 221477, кл. В 23 К 9/16, 17.06.67948572 дактор дписное Заказ 6072/11 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Моск