Способ определения постоянной времени проплавления

О П И С А Н И Е ( )979050ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическинРеспубликс присоединением заявки РЙ(23) Приоритет Ъоулерстаанннй комитет СССР(5 З) УДК 621.791. ,75 (088,8) Опубликовано 07 12,82. Бюллетень 45 ао делам изобретений н открытийДата опубликования описания 09.1 2.82 Л. ф. Чумак, В. А. Анкудинов, Г.Ю. Ульянова и . Д. Йоройэв,"(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ПРОПЛАВЛЕНИЯ1Изобретение относится к области автоматизации сварочных процессов и может быть использовано при расчетах и проекти ровании систем автоматического регулирования величины проплавления. 5Известен. способ определения постоянной времени проплавления, при которомпредварительно формируют шов заданныхгеометрических параметров дугой установ 1 Оленной мощности, после чего в процессесварки скачком изменяют мощность дуги иформируют шов с другими параметрами, апостоянную времени проплавления опрьделяют по изменению соответствующегоразмера шва (ширины шва, ширины проплавления) при ступенчатом измененииодного иэ параметров сварки - тока дуриЭ , напряжения дуги О или их соотношения. При этом значения постоянной 2 овремени определяют по времени, соотвеъствующему изменению величины проплавления до значения, равного 0,63 значе-,ния установившейся величины 1.13,Недостатком известного способа является то, что требуется тщательная подготовка образцов для увеличения размеров границы переходного процесса эпидиас= копом, кроме того, при изменении скачком напряжения на дуге пятно дуги искажает границы переходного процесса.Отсюда низкая точность определения постоянной проплавления, неудовлетворитель ная повторяемость эксперимента. Белью изобретения является повышение точности определения постоянной времени проплавления.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения по стоянной времени проплавления, при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой установленной мощности, после чего в процесса сварки изменяют скачком мощность дуги и формируют шов с другими параметрами, а постоянную времени проплавления определяют по изменению гео50 3 МООР метрических параметров на интервале времени перехода от одного режима сварки до установления другого, в качестве па д раметра изменения геометрических раз меров щва используют температуру, измеряемую непрерывно на расстоянии от оси электрода, равном половине ширины шва еНа фиг. 1 показана схема расположения датчика температуры; на фиг. 2 - 1 О распределение температуры в пластине по оси ОУ; на фиг. 3 - определение постоянной времени проплавления по осцил лограмме изменения температуры.Температурное поле в пластине согласно схеме линейного теплоисточника может быть представлено выражением2 сГ сК4 а Фою Г =Х +Угде с - мощность теплоисточника, Вт;Ч - скорость движения твплоисточника, м/с; 25с - коэффициент температуропроводности, м/с;А - коэффициент теплопроводности,Вт-м град;Р - лщин лины, м; ЭО- время, с.Для кваэистационаоного состоянияЧхТ:2 о (2 ЛлсР 026 (где Кд функция Бесселя.При вменении скачком мощности дугина ьс (путем изменения напряжениядуги сварочного тока) температурноеполе изменяется до нового квазистационарного состояния, соответственно изменяется ширина проплавдения с В доВ" (см. фиг. 1 и 2),Изменения температуры в точках А.и А (см. фиг, 1) в движущейся со45скоростью системе координат происходятпрактически одновременно, так как точкинаходятоя на незначительном удаленииодна от другой.Известно, что ширина шва пропорциональна мощности дуги, следовательно,при переходе от одного кваэистадионарного состояния к другому изотермы занимают последовательно положения, показанные на фиг, 2.Таким образом, следует взаимнооднозначное соответствие между изменением температуры и изменением шириныпропла иле ния. 0 4Способ определения постоянной времени проплавления заключается в том, чтозаписывает осциллограмму переходног опроцесса изменения температуры датчиком, располагаемым на расстоянии отэлектрода, равном полуширине шва, посаечего по осциллограмме определяют постоянную времени,П р и м е р, В качестве датчика температуры выбирают практически безинерционную термопару, которую располагаютна расстоянии Б = 3 мм; Вщз=.6 мм;с = 2,5 мм; сварочный ток 3 = 90 А;напряжение на дуге О = 9,5 В; ско-)рость сварки Мсэ = 0,3 см/с.Термопару перемешают со скоростьюсварки одновременно с горелкой, что достигается креплением термопары на кронштейне, жестко связанном с горелкой,Скачок тока на +10-15% осуществляютизменением сопротивления балластногореостата, включенного в сварочную цепь.Получаемую осциллограмму изменениятемпературы по времени записывают посредством осциллографа. Далее по значению 0,63 аТ уст определяют значениепостоянной времени проплавления (см.фиг. 3).Использование изобретения позволяетповысить точность определения постояннойвремени, что при расчете и настройкесистем автоматического регулированияпроплавления позволит повысить качество продукции.Формула изобретенияСпособ определения постоянной времени проплавления, при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой установленной мощности, после чего в процессесварки изменяют скачком мощность дугии формируют шов с другими параметрами,а постоянную времени проплавления определяют по изменению геометрических параметров на интервале времени переходаот одного режима сварки до установления другого, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,в качестве параметра изменения геометрических размеров шва используют температуру, измеряемую непрерывно нарасстоянии от оси электрода, равном половине ширины шва.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ильенко Н, А. 0 динамике регулирования при аргонодуговой сварке на весутонколистовой стали, - "Сварочное производство", 1967,% 4, с, 13-14 (прототип),979050 4 Рие. У Фт ВНИИПИЗа илиал ППП "Пате 476/17 Тираж 1153 Подписноет", г. Ужгород, ул. Проектная, 4