Способ исследования стыковых соединений

(22) Заявлено 09,03,78 (21) 2587713/25-27с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл, В 23 К 9/10 Йеудиротиеииый кекитет ФСьр ва далек изобретений и атирцтий,791.75 (088,8) Дата опубликования описания 10.03. 80 В. А. Тимченко, Е. ф. Маличенко, Н, Н. Сакало, В. Б. Нудельман,О. Н. Гудима, Э, И. Шмаков и В. Г. федотенков(72) Авторы изобретения Ордена Ленина иордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им, Е. О. Патона АН Украинской ССРВ44 Ййж;",1 1 л определения симзмерения разделИзобретение относится к автомати-,зации сварочных процессов и исследованвю стыковых соединений, в частностик способам измерения переменных параметров разделки кромок, и может найтиприменение при сварке стыковых швов,При подготовке кромок и сборке подсварку толстостенных изделий, особеннокорпусных изделий из высокопрочныхсталей, практически невозможно получитьстыки с постоянным сечением разделки,.Переменное сечение разделки требуетизменения режимов сварки (скорости сварки, тока и напряжения на дуге и др.) сцелью равномерного заполнения разделкиметаллом шва и получения равнопрочногосоединения по всей длине стыка, Для автоматизации управления режимами сварки взависимости от переменной плошади сечения разделки кромок необходимо обеспечить постоянное измерение указаннойплошади сечения,. -Известен способ дляметричности шва. Для и ки профиля применяют набор стержней,закрепленных в П-образной обойме. Нижние концы стержней опиуаются на поверхность свариваемого Металла, а верхниевключают цепь постоянных сопротивлений.Слева н справа от вертикальной плоскости симметрии стыка располагают одинаковое количество стержней и сопротивле-,ний, объединенных в левую и правую ветвьизмерительного устройства, которое вырабатывает управляющий сигнал. В известномустройстве этот управляющий сигнал ис.юльзуется для поперечной корректировкиэлектрода относительно стыка ШНедостаток этого способа - малая 5точность измерения из-за ограниченногоколичества стержней, расположенных поперек стыка и износа контактируемыхповерхностей стержней при движении вдо ьстыка.Известен способ исследования стыковых соединений, при котором датчик сканируют пойерек стыка вдоль всей егодлины на фиксированной величине хода,3 (19825 , . 4икзмеьрот нкапряжение датчиком и вйчи питания дежурной дуги подключен к элеитают из него заданную величину напря- -троду и соплу плазмотрона, а стабилиэи жения 21,; " .-рованный маломощный источник 5 пита Недостаток известного способа "й"том, " ния плазменной руги подключен к электроду" чЖ"оынне"гчпЖть вещает гесометэряию ртащэ= - 5 плазмотрона 2 и изделию 1. Изменяю"деггкМш 6 а, что может привести кнепол- " шееся нащяжение на.столбе дуги плазмономуьсйплолнейию разделки-расяплкавтггейиым трона, снятое между электродом плазмометаллом. трона и изделием, через нормирующийЦель изобретения - измерейие йлоща преобразователь 6 подается на один из."дй яСеченйй "рйзделски кромок"стйковыэх1 О входов сумматора 7, Второй вход сум соединений. - . - , . - . матора 7 связан с блоком установки 8ПосстИйеййая "цель достигается тем, напряжения, пропорционального стабильчсто "в"ксачеСтве датчснска" юпользувтмало- ной высоте Ъ установки плаэмотронамощный плазмотрон, сканируют его на 2 над поверхностью изделия 1. Выходвеличину хода, превышаюшуюкнайбольшую 5 сумматора 7 соединенс входом интеграшйрйнуразделки стыка, измеряют-падение тора 9, в, качестве которого может бытьнапряжения на столбе плазменной струиприменен, например, интегратор ИЭ.эн один полупериод сканирования и од- . С механизмом 3 сканирования связанйбвременйо вычитаютизнег 6-постоянную отметчик 10 времени хода плазмотронавеличину напряжения пропорциональную 20 с постоянной скоростью (без учета врестабильйкойсвыссоте"суьСттатлнсовкйптлажоктэрона мени на реверс хода в крайних положенад поверхностью изделия в одной из ниях, где скорость хода переменная).крайЫйхточек скагировйннй;Н"интегри-Отметчик 10 вырабатывает за один полурлотэтеуьтразижть гго вреэмыени"йеремещбс" " йкериод "сканяроваиия, например, Ори пряния плазмотрона в плоскости сканирова мом ходе плазмотрона поперек стыка,Нняе двасигаала: начало хода плазмотрона сНа чертеже приведена блок-схема постоянной скоростью и конец указанногоспособа измерения плошади сечения раз-хода. Эти сигналы поступают в блок 11делки кромок."управленйя интегратором, выход которогоСтрелкой А указан подвод плазмооб- З 0 связан"с временным входом интегратораразующего газа, а размером Ь ука, Выходной сигнал с интегратором 9вене стабильная высота установки Нлеэмо- Нслольэущт лля регкстрэння олощелн сетрбЪЙВР" куРсбВМЕщэмлсьэсэрнбЫктя"ИясНЕПкя. " являя рэЭНЕЛКИ, В ЭТОМ СЛущв СвэрщянСдвоенной стрелкой указано направление самостоятельно решает, какой иэ параметсканирования плаэмотрона поперек раъ- З 5 ров реЖййасбйрки"изменять для заполдеггки," == - - "= "" " йениы ищецкк"металлом шва; для подачиИзделие 1 с разделкой переменного сигнала в схему автоматической коррексечения по длине стыка собрано,: напри- тировки режиМов сварки в зависимостимер, на медной подкладке. Надь изделиемот изменившегося сечения разделки, вна стабильной высоте1 установлен этом случае блок управления режимами40маломощный плазмотрон 2 косИОйогосварки автоматически корректирует скодействия. Плазмотрон облесспечиэваетполу=" ростьл"сварки, ток и напряжение дуги почение сжатой дуги йеболбшогоЙойереч- заранее известным зависимостям дляного сечения. Высота Ъ.выбирается сварки заданного класса изделий.минимально возможной с учетом продоль.45Перед началом сварки совмещают элекной волнообразности стыка. Плазэмотлрон трод со стыком и в известном порядкеусьтайоввлен вйесреээдибнаяЖосго йнстру- включают плазмотрон. Источником 4 за-ментапо ходу сваркй на мехайизме 3жигаютдежурную дугу, а затем источни-сканирования, который жестко связан со ком 5 возбуйдают: основную сжатую дугусварочным инструъ 4 ентом при движении у которой падение напряжения на столбепоследнего вдоль:стыка. Йауйрйвлеснбиеплазменной струи пропорционально высотеэггсемкьтрода по стыку, а следовательно, и % между соплом плазмотрона и ищессовйещение-середины зоны сканирсованйя лием, Это напряжение поступает на преобсо стыком производится с йомошью иэ- разоветель 6, а затем в нормированном35вестных систем с необходимой для сварки виде на один из входов сумматора7.Механизмом. 3 сканирования переводятПлаэмбтронь пкодключаетэся к источникам плазмотрон за пределы разделки изделияпитанйя по известным схемам. Источниг 1, устанавливают высоту ф. и блоком5 7.19825 ,6установки 8 вводят в сумматор 7 напри- чия расстояния между плазмотроном и сва-жение, пропорциональное фактической высо- рочным инструментом; вйходной сигнал стеинтегратора подают на запоминающееПри включении механизма 3 сканирова- устройство, а затем считывают при подния плазмотрон 2 перемешается понерек 5 ходе меСта сварки в местоизмейния, "разделки изделия 1 и напряжение на стол т.е. информация о поперечном сечениибе плазменной струи при этом будет йэ- разделки запомйиаетСя на время йереме-меняться пропорционально изменениювы- щения сварочного инструмента на- рассто-соты Е между изделием и торцомяние между ним и плазмотроном,сопла плазмотрона по оси выходного от 10верстия сопла. В сумматоре 7 из этогонапряжения вычитается напряжение;про ф о р м у л а и э о б р е т е н и янорциональное установленной высоте й,,и на выходе сумматора 7 получаем напряг- Способ исследования стыковых соедижение, пропорциональное изменению глу нений, при котором датчик сканируютбины разделки относительно наружной . поперек стыка на фиксированной велиповерхности изделия 1 эа время прохож- чине хода придвижении вдоль всей длиныдения оси плаэмотрона над разделкой, стыка, измеряют напряжение датчикомВ начале прямого хода полупериода и вычитают иэ него заданную величину1сканирования отметчик 10 выдает команду 20 напряжения, о т л и ч а ю ш и й с я"начало", по которой блок 11 включает тем, что, с целью измерения плошадиинтегратор 9, а в конце прямого хода сечения разделки кромок стыковых соедиконец, по которой интегратор отключа- некий, в качестве датчика используютется. Таким образом, в интеграторе 9 маломошный плазмотрон, сканируют его25напряжение, пропорциональное изменению на величину хода, превышающую наибольглубины разделки, интегрируется эа по- шую ширину разделки стыка, измеряютстоянный отрезок времени (между коман падение напряжения на столбе плазменнойдами "начйлоф и конец ) и выходная струи за один полупериод сканированиявеличина пропорциональна площади сечения и одновременно вычитают из него постоянразделки кромок. При обратном ходе дру- ную величину напряжения, пропорциональ 30гого полупериода сканирования плазмо- ную стабильной высоте установки плазмотрон возвращается в исходное положе- трона над поверхностью изделия в однойние, а интегратор остается отключенным. из крайних точек сканирования, и интеВ процессе движения сварочной головкигрируют эту разность по времени пере. вдоль стыка плазмотрон перемешаетсямешения плаэмотрона.35совместно с последней и производится Источники информации,измерение сечения разделки на всей дли- принятые во внимание при экспертизене стыка. 1. Патент Японии51-23390,В случаях сварки стыков с большей кл. В 23 К 37/00.40кривизной или при возникновении недопус. Патент ФРГ2546894,тимой методической ошибки из-за нали- кл. В 23 К 9/10, 1977.Составитель Л. ГлаголеваРедактор Н, Кравцова Текред Э, Чужик Коррщэ 27478 Тираж 1160 Подпнсно БНИИПЙ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж-З 5, Раушская наб.,Филиал ППП Патент, г, Ужгородул, Проектн