Способ регулирования процесса дуговой сварки плавящимся электродом и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК у 4 В 23 К 9/12, 9/1 3 Г 383 И 3 СйтЫ 1.-:;1%1 И 3 Г ;БАИО 1 Е; - А, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВ АВТОРСКОМУ СВИД(54) СПОСОБ РЕГУЛИРО ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯ ДОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЯ(57) АНИЯ ПРОЦЕССА ЦИМСЯ ЭЛЕКТРОГО ОСУЦЕСТВЛЕ ом томатах, а и по в е ологии для,с плавящимся э варки в защитных галектродом. Цель -ва сварных соединенийстабильности процестродного металла ина разбрызгивание. Ввания измеряют и поднным заданное отношеза учшение качес тем повьппения и са переноса эл ения потерьобе регулиривают неизм б тение относится к автом егулированию процесса д и и может быть использо атической и полуавтомат е тонкой электродной пр ащитных газах с система ороткими замыканиями ду утка. ти- го- ано Цель изобре ства сварки ну ности процесса металла и сниж ения - улучем повьппенияпереноса эл ние каче- стабипьтродногоразбрызческо вой с ч ения потерь н при авто ой свар о вани Сущностцесса дуго способа регулир Й сварки заключ ко вания прется в ово ческими го пром дую ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР Изобретение относится к машинонию и может использоваться в авние длительности отдельных частей цикла образования и переноса капли электродного металла путем регулирования напряжения источника сварочного тока. Одновременно измеряют и поддерживают неизменным заданное значение скорости нарастания тока короткого замыкания путем регулирования величины индуктивности сварочной цепи. Устройство содержит сварочную цепь с дросселем регулируемой индуктивности и регулятором скорости нарастания тока короткого замыкания, подключенным к регулятору индуктивности дросселя. Блок регулирования величины отношения длительности короткого замыкания и д длительности цикла переноса капли электродного металла подключен входом параллельно дуговому промежутку, а выходом - к регулятору напряжения источника сварочного тока. Режим сварки задается в виде скорости пода", чи электродной проволоки, определяю. щей величину сварочного тока, обьем наплавленного металла и т.д. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.148994Для каждого диаметра электродной проволоки существует оптимальная скорость нарастания тока короткого замыкания дугового промежутка, при которой имеет место наименьшее разбрызгивание и наибольшая стабильность процесса переноса капель электродного металла. При скорости нарастания тока короткого замыкания больше оптималь ной ток короткого замыкания в момент разрушения жидкой перемычки, отделяющей каплю от электрода, может достигнуть больших значений И приводить к сильным взрывам и выбросам эначитель ных масс электродного металла.При скорости нарастания меньше оптимальной ток короткого замыкания возрастает медленно, жидкая перемычка между каплей и электродом не успевает разрушиться к моменту ее минимального размера, в результате разбрызгивание также увеличивается, а стабильность процесса переноса снижается,В процессе сварки, особенно в различных пространственных положениях, имеет место изменение различных параметров сварочной цепи: омического со противления за счет изменения величины вылета электродной проволоки, длины дуги,контактного сопротивления в токосъемных наконечниках и т.п. и на, пряжения источника тока за счет коле-,35 бання питающей сети и его регулирования по параметрам переноса, что приводит к изменениям скорости нараста. ния тока коротких замыканий дуги.Поддержание оптимального значения ско рости нарастания тока к.зскак видно иэ рассматриваемого выражения, можно осуществлять изменением индуктивности сварочной цепи.Отношение длительности отдельных 45 частей цикла образования и отрыва . капли связано с отношением рабочего (среднего) напряжения процесса сварки 11 к дуговому напряжению П зависимостью 50к сь Пр1 -- . = Т- -- .Поддерживая заданное отношениег- к 1Тпутем регулирования среднего напряжения процесса сварки, обеспечи- вается достижение оптимального дугового напряжения П, отражающего оптимальную длину дуги, Длина дуги, в свою очередь, определяет размер капель электродного металла, до которого она может вырасти перед замыканием дугового промежутка, а размер капель электродного металла при постоянной подаче элеКтродной проволоки определяет частоту коротких замыканий.Следовательно, регулирование процесса сварки по отношению длительности отдельных частей цикла образования и переноса капель электродного металла оптимизирует средние общие параметры процесса сварки, такие как частота переноса капель, размер капель электродного металла, проплавляющая способность дуги и др., а регулирование по скорости нарастания тока короткого замыкания оптимизирует условия переноса каждой отдельной капли электродного металла. Одновременное регулирование по этим параметрам создает качественно новые свойства системы регулирования.На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ регулирования процесса дуговой сварки.Устройство содержит регулируемый источник 1 сварочного тока, подключенный.к сварочной цепи, состоящей из последовательно включенного дросселя 2 регулируемой индуктивности, свариваемого иэделия 3 и электродной проволоки 4, которая подается приводом 5 подачи. Блок 6 регулировки от - ношения длительности короткого замы - кания к длительности циклагкзТподключен параллельно дуговому промежутку и содержит измеритель 7 отношелния (- --- ), выход которого подключен к выходу схемы 8 сравнения действительного и заданного значенийз( в в -). На вход схемы 8 сравненияТподключен и задатчик 9 величины относ;шения ( - -"-) . Выход схемы 8 сравне -Тния подключен к регулятору 10 напряжения источника сварочного тока. Блок 11 регулировки скорости нарастанияЬ 1 ь тока короткого замыкания ( --- ) соЬ 1 кз держит датчик 12, выход которого подключен к измерителю 13 скорости на-. растания тока к.з. Выход измерителя 13 подключен на вход схемы 14 сравне 5 14899Рния действительной и заданной величин ( в ), К выходу схемы 14 сравненияЫкъЬкзподключен также выход задатчика 15.Выход схемы 14 сравнения подключен к регулятору 16 индуктивности дросселя.Устройство работает следующим образом.10До начала процесса сварки задатчиком 9 устанавливается заданное значекзние отношения , а задатчиком 15 устанавливается заданное значение 16 ( в в в -). Включается регулируемьй ис;Ъ кзточник 1 сварочного тока, привод 5 подачи электродной проволоки и между электродной проволокой 4 и изделием 3 20 возбуждается дуга. Измеритель 7 отно-.Скшение ( в -) измеряет среднюю деистТвительную величину этого отношения, ав схеме 8 сравнения осуществляется 25сравнение действительной и заданнойкзвеличин ( в ).ТПри неравенстве значений этих величин сигнал рассогласования усиливает- З 0ся и направляется в регулятор 10 напряжения, который изменяет напряжениена дуге до той величины, при которойдействительное значение отношениястанет равным заданному. ОдкъТновременно в датчике 12 и измерителе13 скорости нарастания тока короткогозамыкания образуется сигнал, пропорЬТ к 3циональный величине (- в ), кромекЭтого, с измерителя 13 после интегриро -вания и детектирования сигнал поступает в схему 14 сравнения. В схеме 14сравнения действительное значение ве ВДТ кзличины (- в в в ), поступающее из изме" кЗрителя 13, сравнивается с заданнымзначением, поступающим из задатчика 15,60Сигнал рассогласования усиливаетсяи поступает из схемы 14 сравнения вчрегулятор 16 индуктивности дросселя,изменяющий индуктивность дросселя 2до величины, при которой действитель- ббная величина скорости нарастания токаЬ Еккороткого замыкания ( - ) станет"къравной заданной В качестве датчика 12 может быть использован известный воздушный тороидальный трансформатор или пояс РоговскогоИзмеритель 13 представляет собой известную интегрирующую резистивно-емкостную цепь с детектором и повторитель напряжения для согласования высокого выходного сопротивления датчика 12 с входным сопротивлением схемы 14 сравнения. Сварочный дроссель 2 регулируемой индуктивности может быть таким, у которого величина индуктивности регулируется подмагничиванием сердечника в функции выходного сигнала регулятора 16.В.личины устанавливаемых эадатчиками 9 и 15 оптимальных значений ( - ) и ( -- ) определяются исхо кз ф 1 кзТ Ьдя из требований технологии и исполь зуемого оборудования,Способ и устройство для регулирования процесса сварки предполагает воэможность задавать режим сварки не в традиционной формевиде скорости подачи электродной проволоки, которая определяет величину сварочного тока и объем наплавляемогоЕ кл Ыкз металла, и величин ( - ) и ( --- )Т Ькь зависящих в основном от диаметра электродной проволоки и ее марки. Преимуществом такого способа задания является повышение стабильности процесса и качества сварных соединений.Формула изобретения1. Способ регулирования процесса дуговой сварки плавящимся электродом с систематическими короткими замыканиями дугового промежутка, при котором измеряют и поддерживают неизменным заданное отношение длительностей короткого замыкания к длительности цикла образования и переноса капли электродного металла путем регулирования напряжения источника сварочного тока, отличающийся тем; что, с целью улучшения качества сварного соединения путем повышения .стабильности процесса переноса электродного металла и снижения потерь на разбрызгивание, дополнительно одновременно измеряют и поддерживают не-, изменным заданное значение скорости нарастания тока короткого замыкания1489942 путем регулирования величины индуктивности сварочной цепи.2, Устройство для регулирования процесса дуговой сварки плавящимся электродом с систематическими короткими замыканиями дугового промежутка, содержащее источник сварочного тока с регулятором его выходного напряжения, сварочную цепь с дросселем регулируе мой индуктивности, подключенным к вы" ходу регулятора индуктивности, и блок регулировки величины отношения дли тельности коротких. замыканий к длительности цикла, вход которого под- . ключен к мундштуку подачи плавящегося электрода, отличающеес я тем, что, с целью улучшения качества сварных соединений путем повышения стабильности процесса сварки и оставитель В.Грибоваехред Л.Сердюкова Корректор С.Чер Редактор Н.Киш 94 Подписно обретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., д. 4/5 та и Ж зводственно-издательский комбинат "Пат ул. Гагарина,101 г,ужг Заказ 3621/18 Тираж ВНИИПИ Государственного коми113035, Мос уменьшения потерь на разбрызгивание,в устройство введен регулятор нарастания скорости тока короткого замыкания. дугового промежутка, состоящий изпоследовательно соединенных датчикасварочного тока и измерителя скоростинарастания тока короткого замыкания,,задатчик скорости нарастания и схемасравнения, при этом вход регуляторанапряжения источника сварочного токаподключен к выходу блока регулировкивеличины отношения длительности коротких замыканий к длительности цикла, вход регулятора нарастания токакороткогозамыкания через датчик сварочного тока включен последовательнов сварочную цепь, а выход схемы сравнения соединен с входом регулятораиндуктивности.