Способ регулирования сварочного процесса

.8)ельство СССР/10, 1979,ся к сварке. Цель е качества сварноышения его техноПри выполнении пирометрическое ки в направлении спечиварки невоэчения ными обеспечиформации соотношеми в зоне евого кринти роватьт качество ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗО МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4760289/27 (22) 20.11,89 (46) 30,11.91, Бю (71) Омский фил ского института производства д (72) У.И.Бирман (53) 621,791,75-0 (56) Авторское с % 903012, кл, В(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОНОГО ПРОЦЕССА(57) Изобретение относитизобретения - повышениго соединения за счет повлогической прочности.начала шва производятсканирование зоны свар Изобретение относится к сварке, а именно к способам регулирования сварочного процесса.Известен способ регулирования сварочного процесса, при котором начальный участок сваривают без охлаждения, а затем на шов подают струю хладагента и перемещают ее в направлении сварки до границы сварочной ванны.Однако известный способ не обе вает получение информации из зоны с об изменении режима, что делает можным его использование для пслу сварных соединений с заранее задан свойствами,Известен способ регулирования сварочного процесса, принятый в качестве прототипа, при котором производят линейное дв Ы 1 до 1694362 А 1 поперек оси шва, измеряют временнои интервал Лт 1 между моментами определения граничных точек участка сканирования, определяют приращение величины температурного излучения и принимают его за ,установочное. Производят пирометрическое сканирование зоны вдоль оси шва, измеряют временной интервал Лт 2 и сравнивают полученные результаты с установочными. Параметры процесса изменяют до момента превышения результатов второго сканирования вдоль оси шва над установочными значениями первого сканирования в направлении, поперечном шву. После выхода на режим сварки скани;ование в двух взаимно перпендикулярных направлениях продолжают до окончания сварки, соблюдая то же соотношение их результатов, 3 ил,зоныют вреи опреучастка иент вели- в измерен- укаэанный навливают параметры пирометрическое сканирова сварки на заданном участке, изм менные интервалы ме)кду момен деления граничных точек сканирования, определяют град чины температурнсго излучения ные интеовалы, сравнивают градиент с установочным и уста его выше последнего, изменяя сварочного процесса,Однако известный способ не вает получения достаточной ин из зоны сварки, в частности о нии между тепловыми потока роста боковых кристаллов и ос сталлита, что не позволяет гара получение последнего и снижае сварки, 1694362Цель изобретения - повышение качества сварки,Поставленная цель достигается тем, что в способе выполнения начала сварного шва, заключающемся в линейном пирометрическом сканировании зоны сварки на заданном участке, измерении временных интервалов между моментами определения граничных точек участка сканирования, определении градиента величины температурного излучения в измеренные интервалы, сравнении указанного градиента с установочным и установке его выше последнего, изменяя параметры сварочного процесса, сканирование производят одновременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при этом одно из направлений сканиоования совмещают с Осью шва, а результаты сканирования по. другому направлению принимают за установочные,Сущность способа заключается в следующем.Наличие осевого крйсталлита в структуре сварного соединения позволяет резко снизить концентрацию примесей по зонам встречи боковых кристаллов и тем самым ПОВЫСИТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ ПроЧНОСТЬ сварного соединения, Однако появление ОсевОго кристаллятз В структуре сварногО соединения возможно при определенном соотношении между теплОвыми потОками В зоне роста боковых кристаллов и осевого кристаллита, харак;еристикой величины которых является градиент температур в направлении, противОположном росту кри" стал лз,Сканирование одновременно в двух взаимно перпендикулярных направления;:, когда одно из направлений сканирования совмещают с осью шва, а результаты сканирования по другому направлению принимают эа установочные, позволяет определить градиенты величин температурного излучения одновременно по направлению роста боковых кристаллов и по направлению роста осевого кристаллита, их соотношение между собой и в процессе выполнения начала сварного шва обеспечить выход на устойчивый режим фо:,мирования осевого кристаллита,На фиг,1 изображена сварочная ванна," нз фиг.2 - график изменения температуры вдоль оси швз; на фиг.3 - рафик изменения температуры в направлении, перпендикулярном оси шва,Способ осуществляется следующим образом.Собирают свариваемые детали, Возбуждают сварочную дугу и выполняют нача 5 10 ло шва, при этом производят пирометрическое сканирование эоны 1 сварки на заданных участках 2 и 3 сканирования,Сканирование производят одновременно с равными скоростями в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых-совмещают с осью 4 шва, а второе-располагают поперек оси шва,Участок сканирования получают, выбирая его граничные точки Т и Т 2 так, чтобыучасток сканирования включал интервл температур кристаллизации материаласвариваемых деталей, В процессе пирометрического сканирования измеряют временные интервалы Ьт и Л с 2 между моментами определения граничных точекучастков 2 и 3 сканирования, Определяют приращения величины температурного излучения в иэмеоенные временные интервалы ЛТ 1 и Ли,Приращение величины температурного излучения поперек оси шва на участке-принимают эа установочное. Установочное значение определяет минимально допустимое значение приращения температурного 30 35 40 45 50 55 излучения вдоль оси шва на участке 3 сканирования, необходимое для возникновения кристаллизации вдоль оси шва, Поиращение величины температурного излучения, измеренное вдоль оси шва на участке 3, сравнивают с установочным значением на участке 2, изменяя параметры сварочного процесса, например, интенсивность Охлаждения в зоне сварки по оси сварного шва, и выходят на режим сварки, обеспечивающий рост кристаллита вдоль оси шва, После выхода на режим сварки сканирование в двух взаимно перпендикулярных направлениях продолжают до окончания выполнения всего шва для корректировки режима при возникновении технолоческих возмущений.Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства для автоматического пирометрического сканирования зоны сварки, выполненного на базе стандартных элементов и позволяющего вести сканирование одновременно в двух направлениях,Производится сварка с принудительным охлаждением одной струей вдоль оси шва образцов из сплава 3 Итолщиной 1,5 мм на скорости 8,32 мм/с и токе сварки 95 А. Сварка начального участка производится без охлаждения, Длина начального участка сварки равна расстоянию от электрода до струи и при проведении экспериментов равняется 12 мм, Затем на шов подается струя хладагента, которую начинают перемещать по направлению сварки, 1694362В процессе выполнения начала сварного шва осуществляют пирометрическое сканирование сварочной ванны в зоне сварного соединения в двух взаимно перпендикулярных направлениях - одно совпадает с осью шва, другое совпадает с направлением перпендикуляра к оси шва. участок пирометрического сканирования задают граничными точками 1300 и 1600 О, Рсзультаты сканирования по направлению перпендикуляра к оси шва дают установочное значение градиента температурного излучения, которое на заданном участке сканирования 1300 - 1600 ОС заключается в интервале 80 - 95 С(с, Результаты сканирования вдоль оси сварного шва, до подачи струи хладагента, позволяет определить начальное значение градиента, которое равняется 25 - 30 Сс. Значение градиента температурного излучения изменяют в процессе выполнения начала сварного шва, приближая струю хладагента к электроду и соответственно к границе сварочной ванны до достижения значения 97 - 110 С/с, т,е, превышающего его установочное значение,После сварки на указанном режиме производят изготовление шлифоа на исследования макроструктуры сварного шва и устанавливают присутствие осевой кристаллизации,Для проверки других режимов начала выполнения сварного шаа градиент температурного излучения вдоль оси шва доводят до значения 65 - 78 С 1 с, меньшего установочного, и до значения 80 - 94 С/с, равного установочному,Исследование макроструктуры сварного шва, полученного по первому режиму,показывает отсутствие осевой кристаллизации, а по второму - наличие неустойчивой5 осевой кристаллизации.Сравнение полученных результатов исследований подтверждает эффективностьпредлагаемого сособа выполнения началасварного шва,10 . Применение предлагаемого способапозволяет в процессе выполнения началасварного шва установить режим сварки,обеспечивающий получение направленнойвдоль оси шва кристаллизации, и за счет15 этого повысить качество сварки,Формула изобретенияСпособ регулирования сварочного процесса, при котором методом пирометрического сканирования зоны сварки измеряют20 временные интервалы между моментамиопределения граничных точек участка сканирования, определяют приращение величины температурного излучения визмеренных интервалах, а параметры про 25 цесса изменяют по результатам сканирования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества сварного соединенияза счет повышения технологической прочности, сканирование производят одновре 30 менно в двух взаимно перпендикулярныхнаправлениях, причимая одно из направлений поперек шва, а второе - вдоль шва оси,при этом результаты сканирования поперекоси шва принимают за установочные, а па 35 раметры процесса изменяют до моментапревышения результатов сканированиявдоль оси шва над установочными,1694362 Состааитель В. ЙефельТехред М. Моргентал Коррек оро едактор И, Касард оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,аказ 4116 Тираж Подписное ВНИИПИ Государстаенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5