Устройство для возбуждения дуги при сварке плавящимся электродом (его варианты)

(71) Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени институт сельскохозяйственного машиностроения и Ростовский на-Дону институт инженеров железнодорожного транспорта(56) 1. Вайнбойм Д, И. Автоматическая дуговая точечная сварка. М.-Л., Машиностроение, 1966, с. 200.2. Авторское свидетельство СССР513803, кл, В 23 К 9/10, 1974 (прототип).(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДУГИ ПРИ СВАРКЕ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ ( ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Устройство, для возбуждения дуги при сварке плавящимся электродом, содерГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОПИСАНИЕ М АВТОРСКОМУ С БО, 1084119 А ф щф вжащее основной сварочный источник питания постоянного тока, дополнительный источник питания повышенного напряжения, датчик коротких замыканий, подключенный параллельно основному сварочному источнику питания, постоянного тока, тиристоры и резисторы, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварочного соединения и производительности процесса сварки путем стабилизации процесса начального возбуждения дуги, в него введен задатчик программы включения тиристоров, а дополнительный источник питания повышенного напряжения выполнен по схеме трехфазного мостового полууправляемого выпрямителя и подключен параллельно основному сварочному источнику питания постоянного тока, .в каждое управляемое плечо дополнительно го источника питания повышенного напряжения последовательно включены тиристоры, параллельно которым включены резисторы, а выход датчика коротких замыка-в ний соединен с управляющим задатчиком программы включения тиристоров.1084119 2, Устройство для возбуждения дуги при сварке плавящимся электродом, содержащее основной сварочный источник питания постоянного тока, дополнительный источник повышенного напряжения, датчик коротких замыканий, подключенный параллельно основному источнику питания постоянного тока, тиристоры и резисторы, отличающееся тем, что, с целью повышения каИзобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при механизированной дуговой сварке плавящимся электродом диаметром до 2,5 мм с периодическими короткими замыканиями 5 и без периодических коротких замыканий дугового промежутка различных металлов и сплавов в защитных газах и их смесях, электрозаклепками, а также при сварке под флюсом.Известны дополнительные устройства для улучшения возбуждения дуги, включенные параллельно основному сварочному источнику питания, подающие на дуговой промежуток высокое напряжение повышенной частоты 11, повышенное напряжение 15 промышленной частоты или кратковременные импульсы.Однако эти устройства для улучшения начального возбуждения дуги при сварке плавящимся электродом имеют существенные недостатки. Применение высокого напряжения повышенной частоты от осцилляторов и генераторов импульсов снижает надежность и продолжительность работы сварочного оборудования из-за пробоя изоляции и выхода оборудования из строя, а их 25 использование весьма ограничено в связи с высоким уровнем радиопомех. Применение кратковременных импульсов или переменного тока лишь облегчает возбуждение дуги, но не обеспечивает устойчивого установления процесса сварки.30Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройствоУ служащее для облегчения возбуждения дуги при сварке на постоянном токе 21.Однако это устройство не может обеспечить устойчивого процесса возбуждения дуги в зависимости от диаметра электродной проволоки и режима сварки, так как в большинстве случаев после первого утыкания электрода в изделие перемычка переГорает у токоподводящего наконечника и 40 выбрасывается.Цель изобретения - повышение качества сварного соединения и производительности чества сварного соединения и производительности процесса сварки путем стабилизации процесса начального возбуждения дуги, дополнительный источник питания включен последовательно согласно с основным источником питания, а выход дополнительного источника шунтирован диодом, включенным в проводящем направлении в цепь основного источника питания. процесса сварки путем стабилизации процесса начального возбуждения дуги.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения дуги при сварке плавящимся электродом, содержащем основной сварочный источник питания постоянного тока и дополнительный источник питания повышенного напряжения, датчик коротких замыканий, подключенный параллельно основному сварочному источнику питания постоянного тока, тиристоры и резисторы, введен задатчик программы включения тиристоров, а дополнительный источник питания повышенного напряжения выполнен по схеме трехфазного мостового полууправляемого выпрямителя и подключен основному сварочному источнику питания постоянного тока, в каждое управляемое плечо дополнительного источника питания повышенного напряжения последовательно включены тиристоры, параллельно которым включены резисторы, а выход датчика коротких замыканий соединен с задатчиком программы включения тиристоров. В устройство для возбуждения дуги при сварке плавящимся электродом, содержащее основной сварочный источник питания постоянного тока, дополнительный источник повышенного напряжения, датчик коротких замыканий, подключенный параллельно основному источнику питания постоянного тока, тиристоры и резисторы, дополнительный источник питания включают последовательно согласно с основным источником питания, а выход дополнительного источника шунтируют диодом, включенным в проводящем направлении в цепь основного источника питания.На фиг. 1 представлена схема устройства для возбуждения дуги при сварке плавящимся электродом, когда дополнительный источник питания включен параллельно основному сварочному; на фиг. 2 - схема устройства, когда дополнительный источник питания включен согласно и последовательно с основным, сварочным.3Сварочный источник 1 (фиг. 1) подключен к межэлектродному промежутку параллельно дополнительному источнику 2, который подсоединен к трехфазной сети, а по цепям управления связан со сварочными электродами. Дополнительный источник 2 состоит из маломощного трехфазного полу- управляемого выпрямителя 3 с жесткой нагрузочной характеристикой, в управляемое плечо которого на тиристорах 4 пофазно включены последовательно одна и более (по числу регулируемых ступеней тока) цепочек, состоящих из резистора 5, зашунтированного тиристором 6, задатчика 7 программы, соединенного со всеми управляющими электродами тиристоров управляемого плеча, и датчика 8 коротких замыканий дугового промежутка, подключенного 5 10 15 непосредственно к сварочным электродам и задатчику программы. Последовательно в силовую цепь дополнительного. источника 2 введен токоограничивающий резис тор 9.Схема работает следующим образом.При подаче напряжения на электроды от источника 1 и включении подачи электродной проволоки начинается утыкание электрода в изделие и нарастание тока ко роткого замыкания в сварочной цепи.В это время с датчика 8 поступает управляющая команда на задатчик 7 программы, который включает все последовательно включенные тиристоры каждой фазы управ- З 0 ляемого плеча маломощного трехфазного выпрямителя, например 4 и 6, при двухступенчатом изменении тока в сварочной цепи. В этом случае крутизна нагрузочной характеристики источника 2, при прочих равных условиях, определяется только ве- З 5 личиной сопротивления резистора 9 и будет наиболее жесткой, обеспечивая подачу повышенного в сравнении с источником 1 напряжения в момент возбуждения дуги и увеличенную плотность тока 1 после разрыва перемычки в течение времени, определяемого задатчиком 7 программы, для образования жидкой прослойки на конце электрода. Далее задатчик 7 программы после образования жидкой прослойки на конце электрода отключает управляющие 45 команды с тиристоров 6, которые выключаются, и происходит снижение плотности тока до величины 1 определяемой сопротивлением резисторов. 5 в фазах. Время горения дуги при пониженной плотности определяется настройкой задатчика 7 программы из усло вия поддержания конца электрода в расплавленном состоянии до подхода к изделию на расстояние, равное или меньшее разрывной длины дуги при сварке без периодических коротких замыканий и на расстояние, равное нулю (до короткого замыкания электрода с изделием) при сварке с периодическими замыканиями дугового промежутка. Далее задатчик 7 программы прекращает подачу управляющих импульсов в схему выпрямителя 3, источник 2 отключается, и установившийся процесс сварки осуществляется только от основного сварочного источника 1. После прекращения сварки схема источника 2 возвращается в исходное состояние, и процесс начального возбуждения дуги может быть автоматически повторен, Следует заметить, что время возбуждения дуги значительно меньше времени сварки, поэтому режим работы источника 2 повторно-кратковременный с низким ПВ (продолжительностью включения), что позволяет применять маломощный источник 2 в сравнении с мощностью источника 1, у которого ПВ определяется стандартным циклом сварки.При необходимости изменения крутизны нагрузочной характеристики источника 2 по более сложной программе (многоступенчатое измерение) количество тиристорнорезисторных цепочек в плече моста соответственно увеличивается и изменяется задатчик 7 программы.Схема устройства на фиг. 2 по выполняемым функциям и работе аналогична устройству на фиг. 1, но позволяет уменьшить напряжение холостого хода источника 2 на величину напряжения источника 1, Для этого в разрыв сварочной цепи основного источника питания 1 включен силовой диод 10 в проводящем направлении, к аноду которого подключена отрицательная, а к катоду положительная клемма источника 2. Использование предлагаемого устройства для возбуждения дуги по сравнению с базовым объектом позволяет автоматизировать начальное возбуждение дуги и получить следующие преимущества: сокращение времени на установление устойчивого процесса за счет уменьшения числа утыканий электрода в изделие; экономия сварочной проволоки благодаря установлению устойчивого процесса сварки с меньшего числа утыканий электрода; экономия защитного газа и электроэнергии за счет сокращения времени установления устойчивого процесса сварки; повышение производительности труда и улучшение качества сварных соединений за счет снижения потерь электродного металла и трудозатрат на зачистку сварных соединений от брызг, уменьшения количества ожогов свариваемого металла брызгами выбрасываемого металла.Редактор М. ЦиткинаЗаказ 1871/1 О Составитель Г. ЧайковскийТехред И, Верес Корректор В. БутягаТираж 1037 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4