Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю 988496 Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(5)М. Кл. В 23 К 13/00 Гвеударстеевай квинтет СССР в аевзтт взееретеиий и еткрытнй(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ТРУБ1Изобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано для автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб из стальной ферромагнитной полосы.Известен способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки путем воздействия на мощность нагревательного устройства в зависимости от сигнала, характеризующего пара 1 о метры очага сварки по его излучательной способности, с использованием фото- датчиков 1 .Однако данный способ характеризуется сложностью в реализации и недостаточной точностью замера указанного параметра,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ автоматического регулирования процесса О высокочастотной сварки путем воздействия на мощность источника питания нагревательного устройства в зависимости от управлякацего сигнала, харвктеризуюшего отклонение положения очага сварки от номинального. В качестве данного параметра используют информацию о местоположении начала и конца светящегося участка, для чего фотопирометрические датчи-. ки устанавливают в начале и конце светящегося участка2Недостатком известного способа является низкая точность регулирования из-за того, что контролируемые параметры местоположения начала и конца светящегося участка - понятие физически неопределенное. Кроме того, низкая точность связана также с тем, что сигнал регулирования зависит не только от величины нагрева, но и от условий визирования, изменения спектральной и интегральной чувствительности датчиков, изменения положения в процессе сварки точки схождения кромок.Бель изобретения - повышение регулирования.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматическогорегулирования процесса высокочастотной сварки труб путем воздействия на мощь ность источника питания нагревательного устройства в зависимости от управляющего сигнала, характеризующего отклонен ные положения очага сварки от номинвльм ного, в качестве управляющего сигнала используют величину расстояния от места схождения кромок до участка кромок, разогретого до температуры Кюри, 1 фНа чертеже изображена блок-схема системы для осуществления предложенного способа.Схема содержит нагревательное уст 1. ройство 1, мощность которого зависитот величины напряжения источника питания2, регулируемого блоком управления 3,Сигнал рассогласования поступает наблок управления после сравнивающегоустройства 4. Один вход сравнивающегоустройства соединен с звдатчиком режима сварки 5, а второй с выходом преобразования код-анвлог 6, Преобразовательсоединен со схемой совпадения 7: Схема совпадения соединена с генераторомтактовых импульсов 8 и с измерительным устройством, состоящим из электромагнитного датчика 9 и устройством сканирования 1 О,Автоматическое регулирование процессом высокочастотной сварки осуществляется следующим образом,Номинальный уровень нагрева устанавливают задатчиком режима сворки 5.Электромагнитный датчик 9 с помощьюустройства сканирования 10 перемещают вдоль кромки, Длину перемещения выбирают минимально такой, чтобы все воз-можные отклонения места с температуройточки Кюри и колебания точки схожденияЮОкромок были в зоне визирования датчика. Датчик настраивают таким образом,чтобы при нахождении его чувствительного элемента над кромкой с температуройвыше точки Кюри (немвгнитный металл)выходной сигнал подаваемый нв схемусовпадения, соответствовал единице, апри нахождении над кромкой с температурой ниже точки Кюри (большое значениевеличины магнитной проницаемости) иза точкой схождения кромок (отсутствуеткраевой эффект) величина выходного сигнала для схемы совпадения соответствовала уровню О. Поэтому с помощью схемы совпадения 7 пропускают только тогда импульсы с тактового генератора 8,когда с выхода электромагнитного датчика 9 поступает разрешающий сигнал,длительность которого пропорциональна измеряемому расстоянию. Количество импульсов преобразуют в аналоговый сигнал и сравнивают с сигналом звдатчика режима сварки. Если нагрев не соответствует номинальному, меняется расстояние .между точкой схождения кромок и местом на них с температурой Кюри, Получаем сигнал больше или меньше заданного и разностью между ними регулируем напряжение источника питания 2 нагревательного устройства 1;до тех пор, пока мощность нагрева не изменится до оптимального значения, при котором местоположение Участка с температурой точки Кюри относительно точки схождения кромок соответствует заданному.Предложенный способ опробовывают на стане 203-530 ВМЗ при сварке труб 530 х 8 мм из стали СП 10. В качестве датчика используют специально разработанный электромагнитный датчик, катушка индуктивности которого установлена с постоянным зазором над кромкой. Остальное оборудование стандартное. Базовое расстояние от точки схождения кромок до места на кромках с температурой точки Кюри составляет 236 мм, Скорость сварки 30 м/мин, При этом колебания контролируемого параметра в пределах 6 мм, что приводит к изменению мощности около 12 кВт. Сваренные трубы подвергают испытанию по ГОСТ 3845, В результате испытаний партии труб установлено, что брак составляет 0,3% от всех изготовленных труб. При регулировании по известному способу брак составляет 0,4%.Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с базовым объектом, за который принят прототип, позволяет повысить точность регулирования процесса сварки. Это связано с тем, что температура нагрева кромок изменяется вдоль кромки Ч -образной щели трубной заготовки от начальной в месте подвода тока до температуры, выше температуры плавления металла в точке схождения металла. В каком-то месте на кромках температура равна точке Кюри. В зависимости от расположения этого места на кромках относительно точки схождения кромок можно с высокой степенью точности судить о температуре сварки. Последнее обусловлено тем, что при температуре точки Кюри происходит магнитное превращение металла, в результате резко меняется значение магнитной988496 ИИПИ Заказ 10957/15 Тираж 1104 Подписное филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. проницаемости, металл становится немагнитным, что позволяет легко и точно определить это место на кромке с помошъюэлектромагнитного датчика. формула изобретения Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб путем воздействия на мощность источника питания нагревательного устройства в зависимости от управлякзцего сит;нала, характеризуюшего отклонение положения очага сварки от номинального, о т л и -ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в ка- .честве управляюшего снгнала использукп5 величину расстояния от места схождениякромок до участка кромок, разогретого дотемпературы Кюри.Ис точники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР% 572349, кл, В 23 К 13/00, 1976,2, Авторское свидетельство СССР