Устройство для наплавки

"1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВ ееся й отГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н двтоескому свиде(46) 30,10.83. Бюл.40 (72) С. В. Гулаков, Б. И. Носовскийи Л. К. Лещинский (71) Ждановский металлурГический институт(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПЛАВКИ, содержащее механизмы подачи расходуемого электрода и присадочного материала с приспособлениями для регулированияскорости их подачи, сблокированные междусобой, датчики скорости подачи, преобразователь, определяющий степень легирования, преобразователь, определяющий отношение количества неэлектродного присадочного материала к общему количеству метал,ЯО 105082 ла, подаваемого в сварочную ванну, сумматор и программное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения качества наплавки путем осуществления регулирования химического состава при обеспечении равномерности сечения наплавки, преобразователи соединены между собой последовательно, а выходы каждого из них соединены с сумматором, подключенным к уст. ройству подачи присадочного материала, а преобразователь, определяющий степень легирования, снабжен дополнительным программным устройством.2. Устройство по п. 1, отличающ тем; что преобразователь, определяющи ношение количества неэлектродного присадочного материала к общему количеству металла, подаваемого в сварочную ванну, связан с дополнительным программным устройством,Изобретение относится к сварке, в част.ности к конструкциям устройств, прелнаэначенных для регулирования скорости подачи сварочного электрола н присалочногоматериала.Известно устройство для наплавки, со.держащее механизмы подачи расходуемогоэлектрода и присадочного материала с приспособлениями для регулирования скоростиих подачи, сблокированные между собой,датчики скорости подачи, преобразователь, гбопределяющий степень легирования, преобразователь, определяющий отношение количества неэлектродного присадочного материала к общему количеству металла, подаваемого в сварочную ванну, и сумматор 11,Недостатком .данного устройства является низкое качество наплавки при регулировании химического состава.Цель изобретения - повышение качества наплавки путем осуществления регулирования химического состава при обеспечении равномерности сечения наплавки,Указанная цель достигается тем, чтопреобразователи соединены между собойпоследовательно, а выходы каждого язних соединены с сумматором, подключеннымк устройству подачи присадоч ного материала, а преобразователь, определяющийстепень легирования, снабжен дополнительным программным устройством.Кроме того, преобразователь, определяющий отношение количества неэлектродногоприсалочного материала к общему количеству металла, подаваемого в сварочнуюванну, связан с дополнительным программным устройством.На фиг. 1 показана функциональная З 5схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 принципиальная электрическая схема соединений преобразователей с программнымяустройствами и сумматором.Устройство содержит механизмподачи 40 . расходуемого электрода, связанный с датчиком 2 скорости, и приспособление 3 для регулирования скорости подачи электрода.В качестве датчика скорости может быть применен электромагнитный, фотоэлектри ческий, тахометрический и другие датчики. В качестве регулируюгцего устройства может быть использован потенциометр, ав.тотрансформатор и др. Датчик 2 подключен к преобразователю 4, определяющему отношение количества неэлектродного прнса доц ного материала к обгцему количеству металЛа, подаваемого в сварочную ванну в единицу времени. Преобразователь 4 свя. . эан с преобразователем 5, определяющим, степень легнрования, преобразующим вход 55 ной сигнал в сигнал, пропорциональныи массовой скорости подачи легнрующего присадоцного материала. На преобразователь 5 подается сигнал с программного устройся ва 6, задаюгцего степень легирования сварного шва. Преобразователь 4 представляет собой устройство, состоящее из операционного усилителя и сумматора (фиг. 2). В качестве устройства 5 и 6 может использоваться операционный усилитель с регулируемой обратной связью и коэффициентом усиления меньше единицы. Преобразователь 5 соединен с устройством подачи легнрующего присадочного материала, состоя.щим иэ механизма 7 подачи, датчика 8 количества подаваемого присадочного материала, связанного с двигателем подачи легирующего присадочного материала и по конструкции аналогичного датчику 2, устройства 9 регулирования количества подаваемого материала и сумматораО, сравнивающего входной сигнал .э с сигналом обратной связи 4. В качестве устройства 9 регулирования можно использовать тиристорный привод, магнитный усилитель и дру. гие устройства, Функции сумматора 10 может выполнять операционный либо дифференциальный усилители, днодный компара. тор и т. п. Выходы датчика 2 и преобразователей 4 и 5 связаны также с сумматором1, .необходимым для устранения влияния изменения скорости подачи электролной проволоки на легирование сварного, шва и количества наплавленного металла в единицу времени при изменении легирования эа счет регулирования скорости подачи дополнительного присадочного материала. К сумматору 11 подключено устройство подачи дополнительногоприсадочного материала, химический состав которого может быть одинаковым с составом сварочного электрода. Это устройство содержит механизм 12 подачи дополнительного присадочного материала, датцйк 1 Х количества подаваемого присадочного материала, устройство 4 регулирования количества подаваемого присадочного материала и сумматор 15, сравнивакнций входной сигнал Бв с сигналом, поступающим с датчика 13.С преобразователем 4 связан программный блок 1 б, функции которого может выполнять регулируемый делитель напряжения, включенный в цепь обратной связи операционного усилителя, входящего в состав преобразователя 4.Устройство работает следующим образом.При включении наплавочной установки сигнал .1, пропорциональный скорости подачи сварного электрода, поступает в преобразователь 4 (фиг. 1 и 2). При этом на выходе преобразователя 4 появляетсясигнал1, пропорциональный сумме массовых скоростей подачи сварочного электрода и присадоцнцх материалов. 11 рц этомдолжно выполняться условие(1)де К - коэфиниеит, аркериаукиотношение количества црисзлочных5материалов к сумме црисзлочныхи электродного материалов, подаваемых в единицу времени в сва.рочную ванну.Сигнал (.г полается на вход преобразователя 5, на выходе которого появляется 10сигнал Ьэпропорциональный массовой скорости подачи легирующего црисадочногоматериала, связанный с сигналом 1.г еле.душим соотношением-г = КгОг;. (2)где Кг -. 1 - коэффициент, опрелелящийстепень легирования нзцлавленного металла.Коэффициент Кг можно регулировать,а соответствен.но изменить лсгиривание ме.талла, с помощьк программного устройства 6. Выхол устройства 5 сдлинен с устройством подачи легирукщсп нрцсалоцногоматериала.Количество подаваемого лсгирукщегоматериала пропорционально сигналу 1.з,нолаваемому нз вход сумматора 10. Для25стабилизации количества иолзваемоголегирующего црцсзлочцого материала сустройством 7 соединен датчик 8, вцхолнойсигнал (.4 которого, пропорциональный количеству подаваемой легирующей црисалки, еосравнивается с сигналомз в сумматоре О.В случае отклонении количества легирующей присадки от заданного ца выходе сумматора 10 появляется сигнал .5, который,воздействуя на устройство) регулирования,изменяет произволитсльщ)сть цолаци цри- З 5садки устройством 7,Для устранения влияния изменения скорости подачи электродной проволоки налегирование сварноп шва и количестванаплавленного металла в сдцнцпу времени40при изменении легирования в схему введенсумматор 11 и устройство подачи дополнительного присадоцного материала.С выходов устройств 2, 4 и 5 сигналы1.1, 1. г и 1.з подантся на входы сумматора 11, иа выходе которого появляется сигнал 1.1 равный4 = (А - (Ц + (-з) (3)Сигнал (. управляет работой устройства для подачи дополнительного црисздочного материала. П рнниип работы этогоустройства аналогичен работе устройствадля подачи легирукнпего присалоцногоматериала.Изменение количества легирующего присадоцного материала прн постоянной скорости ползци электрола повлечет за обой 1 излгенение сигнала 1.). 11 рн этом на вцхоле сумматорасигнал изменится таким об. разом, что будет выполняться условие (3). Это приведет к изменению количества лополцительноп) присздочного материала тзк,. что1.з + 36 = сопв 1 прн Ц = сопл. (4)Выполнение условий (3) и (4) позволяет получить нзплавленнцй металл с переменным химическим составом, при этом изменение химического состава в процессе наплавки не влияет на размеры сварного шва.При нацлзвке деталей сложной формы с изменением химического состава появляется необходимость изменять произ. водительцость процесса цзплавки но заланному закону. Прн этом изменение производительности налавки це должно влиять нз химический состав сварного швз. К таким деталям можно отнести, например, валки нилцгрцмового стана, у которых требовании к рабочей поверхности бойковой н кзлцбрукцгсй цзсти различны. Различен н об 1,сл 1 металла, который необходимо наплавить нз отдельные части калибра.Изменять производительность процесса наплзвкц регулированием скорости подачи сварочного электрола нецелесообразно, тзк кзк это прцвслст к изменению цараметнв 1)ежма цзплзвки.Зтз ззлзчз рецзется введением в ука. ззшгое выше устройство программного блока 6, которын цолключастся к преобразовзтелк) 4 н позволяет регулировать отношение количества неэлектролных присалочньх материалов к сумме прнсадочных и электролного материалов, подаваемых в сварочную ванну, т. е. коэффициент К в уравнении (1). Гри этом изменение коэффициента Е, не псвлечет за собой измене. ния степени легирования сварного шва при постоянном сигнале с программного устройства 6. Функции программного блока 16 может выполнять регулируемый делитель напряжения, включенный в цепь обратной связи операционного усилители, работающего в преобразователе 4. Изменение производительности процесса наплавки путем регулирования количества подаваемого црцсзлочного материала в сварочную ванну позволит также изменять скорость кристаллизации н охлаждения металла шва. Изменением скорости кристаллизации н охлажленя свзропцЙ нзцнц можно регулировать структуру цзцлзвлснщго металла, а соответственно, изменять технологические свойства сварного швз.1050827 Зл УУ адуг 1130 филиаледактор Ю. Ковачаказ 8554/13ВН Составитель В,Техред И. ВересТираж 106ИИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Ж - 35, РауППП Патент, г, Ужгор Корректор А. ЗимокосовПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4