Способ автоматического регулирования глубины проплавления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическнхРеспублик(22) Заявлено 11,12.80 (21) 3216417/25-27с присоединением заявки Ио(23) Приоритет -Опубликовано 3012 В 2. Бюллетень Й 948Дата опубликования описания 30,12,82 РМ К з В 23 К 9/10 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения Тульский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт( 54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОПЛАВЛЕНИЯ15 Изобретение относится к автоматизации процесса электродуговой сварки, в частности к способам регулирования глубины проплавления.Известен способ регулирования глубины проплавления, при котором о дей. ствительной глубине проплавления судят по изменению напряжения дуги, а сигналом рассогласования воздействуют на исполнительные механизмы, регулирующие параметры дуги, реализованный в известном устройстве для автоматического регулирования глубины проплавления1 ). Этот способ имеет низкую точностьрегулирования глубины проплавления,так как напряжение на дуге зависитот изменения скрытой составляющейдуги, эквивалентного сопротивлениясварочной цепи, вылета электрода ихимического состава электродной проволоки,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ регулирования глубины проплавления, при котором действительную глубину проплавления опре-деляют по осевой составляющей сварочного тока, сравнивают с заданной величиной и сигналом рассогласования регулируют параметры режима сварки 2).Недостатком способа является низкая точность регулирования глубины проплавления, особенно при электро- дуговой сварке в защитных газах с систематическими короткими замыканиями, когда кривая тока имеет импульсный характер и осевая составляющая определяется лишь приближенно, так как при ее измерении используется сглаживающий фильтр, который вносит врезультаты измерения значительныеискажения. Цель изобретения - повышение точности регулирования глубины проплавления,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу регулирования глубины проплавления, при котором измеряют ток в сварочной цепи,сравнивают его значение с заданнойвеличиной и полученным сигналом рассогласования воздействуют на исполнительные механизмы, регулирующиепараметры дуги, выделяют постояннуюсоставляющую и первые 3 гармонические составляющие сварочного тока,производят их измерение и каждую изме984756 Скоростьэлектрода,Напряжение на дуге, В Вылетэлектрода, мм Скоростьсварки,м/ч Диаметрэлектрода, мм Сила тока, А 14 22 38 350 0,8350 1,2 300 1,6 300 2,0 170 64 37 200 86 53 240 102 68 260 116 75 22,4 38 21 24 16 35 28 25,2 20 35 ренную величину сравнивают с зацанной.детальные исследования процесса дуговой сварки с систематическими короткими замыканиями показали,что кривая изменения тока в сварочной це пи с высокой степенью точности (до 97-98%) описывается разложением в гармонический ряд Фурье, причем для достижения указанной точности требуется учитывать только постоянную составляющую в первые 3 гармонические составляющие.На чертеже изображена схема устройства для осуцествления способа,Устройство состоит из источника 1 15 питания, датчика 2 мгновенного значения сварочного тока, блока 3 Фильтров, схемы 4 сравнения с задатчиком 5 и блока 6 управления.В процессе сварки иэделия 7 изме нение глубины проплавления сопровождается изменением гармонических составляющих сварочного тока, мгновенное значение которого измеряется с помощью датчиКа 2, выход которого подключен к Фильтрам 3, где выделяются постоянная и гармоническая составляющие сварочного тока. Причем параметры Фильтров автоматически перестраиваются в зависимости от частоты основной гармоники 1 . Сигнал рассогласования со схемы 4,сравнения входы которой соединены с выходами блока 3 Фильтров и задатчика 5, подается на Регулирование осуществляется следуюцим образом,Сигнал рассогласования по каждой управляющей переменной определяется как разность между действительным 60 значением и заданной величиной, в результате чего определяется величина и знак рассогласования по постоянной и гармоническим составпяющим, Управляющий сигнал Формируется по сумме 65 блок 6 управления источником 1 пита:ния. Изменяя основные параметры сварки, изменяют глубину проплавления.Таким образом, предлагаемый способпозволяет вести регулирование глубиныпроплавления с высокой точностью, независимо от режима сварки и изменения Формы тока в сварочной цепи привоздействии различного рода возмущений,Конкретные значения заданных величин постоянной составляющей и первыхтрех гармоник определяются, исходяиз требований технологии и видов решаемых задач. Известно, что изменением скорости нарастания и спада токакороткого замыкания можно управлятьметаллургическими процессами присварке такими, как процесс расплавления и кристаллизации. Задавая различные амплитуды гармонических составляющих, можно изменять форму тока,а следовательно, и скорость его изменения.Эксперименты, проведенные с использованием предлагаемого способа регулирования для сварки деталей при различной скорости подачи электрода,скорости сварки, диаметра и вылетаэлектрода, а также напряжения на дуге, позволяют определить оптимальныезначения постоянной и гармоническихсоставляющих сварочного тока.Результаты экспериментов представлены в таблице. рассогласований. Изменением напряжения холостого хода, скорости подачиэлектрода и скорости сварки регулируется форма и амплитуда тока сварки,в результате чего ток будет иметь постоянные параметры и глубина проплавления будет равна расчетной.,Предлагаемый способ позволяет регулировать глубину проплавления с высокой точностью, независимо от режима98475 б что, с целью повышения точности регулирования глубины проплавления, выделяют постоянную составляющую и первМе три гармонические составлящцие сва рочного тока, производят их измерение и каждую измеренную величину сравнивают с заданной. Формула изобретения Составитель А.ГавриловРедактор А.Власенко Техред Ж.Кастелевич Король Коррек 5/17 Тираж 1153 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаЗаказ 1 н митета СССР ткрытийская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна сварки и изменения Формы, тока в сварочной цепи при воздействии различныхвозмущений,Способ автоматического регулирования глубины проплавления, при котором измеряют ток в сварочной цепи, сравнивают его значение с заданной величиО ной и полученным сигналом рассогла сования воздействуют на исполнительные механизмы, регулируюцие параметры дуги, отличаюцийся тем,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 471174, кл, В 23 К 9/10, 1972. 2,Автбрское свидетельство СССР М 420416, кл. В 23 К 9/10, 1971 (про,тотип) .