Способ автоматического направления сварочной головки по стыку (его варианты)

(19)4 В 9/10 ННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТ ЙОДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 6 У ления напр о хо електотклоложнуюного тивоп орье н прекращают н ч аженн 7.(56) Авторское свидетельство СССР В 725836, кл. В 23 К 9/10, 1970.Авторское свидетельство СССР В 679350, кл. В 23 К 9/10, 1979:(54) СПОСОБ АВТОИАТИЧЕСКОГО НАПРАВ.ЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ ПО СТЫКУ .(ЕГО ВАРИАНТЫ).(57) 1. Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки производят колебания сварочной головки в направлении, перпендикулярном оси стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования, , по которой изменяют направление пере,мещения сварочного электрода, о т;л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности авсварочной головки, при и д д эрода к кромке стыка производятнение дуги в сторону,про окромке на 0,2-0,5 диаметра анодпятна, при достижении напряжениядуге, равного эталонномуее отклонение.2. Способ по п. 1, о т л ащ и й с я тем, что отклонение дуосуществляют отр ым от кромкипотоком защитного газа. 3, Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки произ- ие водят колебания сварочной головки в направлении, перпендикулярном оси стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования, по которой изменяют направление перемещения сварочной головки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности направления сварочной головки, дугу отклоняют вдоль кромки свариваемого стыка.11742 Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов, в частности к способам контроля и регулирования длины дуги, и может найти применение в отраслях народного хозяйства, 5где к сварным соединениям предъявляются повышенные требования.Цель изобретения - повышение точ"ности направления сварочной головкии. качества сварки.Сущность изобретения заключаетсяв том, что при сварке неплавящимсяэлектродом в среде защитного газа сколебанием сварочной дуги поперекстыка и Формированием .сигнала реверса колебаний по результату сравнениянапряжения на дуге с эталонным напри"жением при подходе электрода к кромке разделки стыка производят отклонение дуги, приводящее к повышению 20градиента напряжения. Повьппение градиента напряжения позволяет болееточно Фиксировать момент подходадуги к кромке. Отклонение дуги про-,изводится либо в сторону, противоположную кромке на 0,2-0,5 диаметраанодного пятна, либо вдоль, стыка.Отклонение дуги от стыка осуществляется подающимся в зону сварки отраженным от кромки потоком, защитного 30газа либо магнитным полем.,В отклоненной дуге при приближении электрода к кромке последняя перекрывает большую площадь дуги посравнению с обычной конусной дугой.Вследствие этого при одном и том жеизменении расстояния электрода докромки происходит большее, изменениенапряжения на дуге и соответственноболее резкое изменение производнойпо напряжению на дуге что позволяетточнее и надежнее регистрировать момент нахождения электрода вблизикромки и управлять перемещением егов разделке 45 На фиг. 1 показана схема расположения электрода и дуги при сварке с и перечными колебаниями в разделке;., на фиг. 2 - положение электрода и 50 дуги при подходе к кромке.На фиг.1 и 2 показаны наплавляющийся электрод 1, сварочная дуга 2, свариваемое изделие 3, свариваемые кромки 4 и 5, корневой шов 6, поток за щитного газа, диаметр Й анодного пятна дуги 2, эталонная длина дуги 7ОЭ гПредлагаемый способ осуществ" ляют следующим образом.При сварке в разделку возбуждают дугу 2 между электродом 1 и изделием 3,. Корневой шов 6 выполняют за один проход без колебаний электрода 1 и без подачи присадочной проволоки. При выполнении последующих слоев разделку заплавляют за несколько проходов с подачей присадочной проволоки и с поперечными .колебаниями электрода 1 от кромки 4 к кромке 5. При подходе электрода 1 к кромке 4 дугу 2 отклоняют в сторону, ей противоположную, на 0,2-0,5 д,.При смещении. дуги 2 на величину менее 0,2 дс, изменение напряжения . на дуге 2 при подходе электрода 1 к кромкам 4 и 5 увеличивается незна,чительно, что не позволяет обеспечить достаточную точность автоматического направления сварочной головки по стыку.При смещении дуги 2 более 0,5 с 1, дальнейшего повышения градиента не происходит и возможны обрывы дуги 2. Кроме того, это может нарушить технологический процесс сварки, требующий вложения определенного количества тепла в кромки 4 и 5.Осуществляя предлагаемый способ, замеряют напряжение сварочной дуги 2 в момент отклонения от кромок свариваемого изделия и сравнивают его с эталонным. При достижении напряжения дуги 2 равного эталонному прекращают отклонение дуги 2 и осуществляют изменение направления перемещения сварочного электрода на противоположное.Отклонение дуги 2 от кромок 4 и 5 осуществляют отраженным от кромок 4 и 5 потоком защитного газа либо поперечным магнитным полем. Первый способ наиболее прост и реализуется незначительным изменением конструкции горелки или повьппением расхода защитного газа; при отклонении дуги 2 магнитным полем необходима магнитная система с блоком управления,Согласно второму варианту направлЕние сварочной головки по стыку осуществляют путем отклонения дуги 2 вдоль свариваемых кромок 4 и 5. Повышение точности направления сварочной головки, так же как и в первом варианте, достигается путем увеличения градиента изменения напряжения дуги 2 у кромок 4 и 5 из-за отклоне3 11742 ния ее вдоль кромки свариваемого стыка.Способ автоматического направления сварочной головки по стыку осуществляют при сварке стыков соединений труб диаметром 133 мм и толщиной стенок 10,мм из стали марки К 18 Н 10 Т. Сварку осуществляют неплавящимся электродом диаметром 4 мм в среде защитного газа - аргона с подачей при садочной проволоки диаметром 1,6 мм. На свариваемых трубах выполняют Ч- образную разделку кромок с притуплением 25 мм, полкой 3 мм и углом раскрытия кромок 20 . Для отклонения 15аДуги от кромок используют обычную горелку с узким соплом и увеличенным расходом защитного газа.Сварку осуществляют на следующих режимах. 20Сварка 1 прохода без присадочной проволоки (корневой проход) и без колебаний электрода, ток сварки 125 А; напряжение дуги 8 В, скорость сварки 6"8 м/ч, расход аргона на д 5 ,горелке 5"6 л/мин, расход аргона на поддув 3-4 л/мин.Сварка последующих четырех слоев. (заполнение разделки) с подачей присадочной проволоки и колебаниями электрода: ток сварки 180-190 А, напряжение. дуги 10-12 В, скорость сварки 8-10 м/ч, расход аргона на горелке 9-11 л/мин, расход аргона на поддув 4-5 л/мин, частота колебаний электрода 60 кол/мин.35Перед началом сварки предварительно экспериментальным способом 03 4определяют диаметр активного (анод- ного) пятна дуги при рабочем значении сварочного тока, величина которого в данном случае равна 10 мм. Расход защитного газа и диаметр сопла горелки подбирают таким образом, чтобы отклонение дуги у кромок было равным 3 мм. Эталонную длину дуги при сварке с колебаниями устанавливают равной 2 мм.При сварке система управления точно фиксирует расстояние подхода электрода к кромке и стабильно управляет реверсом перемещения электрода и системой регулирования длины цуги,По второму варианту способ осуществляют на тех же образцах и режимах сварки в той же последовательности. Отклонение дуги 2 вдоль свариваемых кромок осуществляют с помощью постоянного магнита, закрепленного на сварочной горелке.Контроль качества сварных образцов, полученных при обоих вариантах способа, показывает хорошие результаты, а также отсутствие несплавлений и вольфрамовых включений в шве.Использование предлагаемых вариантов способа автоматического направления сварочной головки по стыку позволяет повысить точность и надежность направления сварочной головки по сравнению с известным способом и качество сварных соединений.Составитель В Покровскийориз Техред АБабинец Филиал ППП сновта СССРтийнаб., д 4/ е амеПроектная,Ти ИИПИ "ос по делам 3035, Иоаж 1086дарственнооо коми изобретений и отк ква, Б, Раушскюеаьэююэю фефюаПатентР УЕЛО рректор Е. Сирохман