Способ регулирования процесса контактной стыковой сварки оплавлением

Союз СоветсиикСоциалистичесиииРеспублик ВТОРСК СВИДЕТЕЛЬС2) Заявлен аявки УЙ В 23 п исоединени удерстеаееВ кемнтет СССР 23)Приорит ллетен ае делам эебретен н еткрыткй о 07.02,82(088,. 8). публиковаВата опубл кования описания 07.02. 2)" Авторизабретени Серг 7) Заяви ециальное, конструкторское бюро сковского.:завод тяжелого электросварочного оборудования 54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕН КОНТАКТ Изобретение относится к способамконтактной стыковой сварки оплавле 1 нием, при которых скорость подачиподвижного корпуса машины регулируется. в зависимости от величинысварбчного тока.Известен способ контактной стыковой сварки, при котором скорость оплавления регулируется в зависимостиот величины тока вплоть до реверсаподвижной плиты 13 . При этом эффективность регулирования процесса оплавления непосредственно зависит отбыстродействия привода оплавления,т,е. от того, насколько быстро изменяется скорость подачи вслед засоответствующим изменением токаоплавления,Недостатком известного способаявляется то, что в случае применения малоинерционного регулятораскорости подачи непрерывное регулирование с реверсированием подвижной .плиты может привести к дополнительным возмущениям и нарушениям устстйчивости оплавления, вызванным самимрегулятором,. С целью уменьшения таких возмущений в известных способахрегулирование скорости подачи вфункции сварочного тока начинают снекоторого отличного от нуля значения тока, однако этого в ряде случаев бывает недостаточно.Наиболее близким к предлагаемому 10по технической сущности является. способ регулирования процесса контактной стыковой сварки оплавлением,при котором осуществляют останов 1подрижной плиты в процессе сварки.в зависимости от величины сигнала,пропорционального сварочному току 2),Однако, при сварке изделий больших поперечных сечений (таких, прикоторых сопротивление зажатой в электродах части заготовки при короткоЕзамыкании торцов оказывается меньшеполного сопротивления сварочной цепимашины) и особенно массивных одноЧисло циклов подогрева с длительностью импульса ОМ с и пдузои0,5 с - 18;Напряжение холостого хода - 7,6 В.Программирование скорости оплавления от 0,25 мм/с до 1,5 мм/с,Установочная длина вылетов -65 мм.Для наладки регулятора производится расчет параметров энергопреобразования. Рассчитав условие максимума электрической мощности наэлектродах при равенстве сопротивления оплавления сопротивлению короткого замыкания машины, получаютмаксимальное значение мощности около 130 кбт при токе 28 кА. Для данного теплового состояния заготовки(после подогрева) мощность при коротком замыкании торцов заготовкисоставляет всего 29 кВт, а токИ кА. Регулятор настраивается так, ззчто снижение заданной скорости подачи начинается с 10 кА, а при токе28 кА осуществляется останов подвижной плиты, что приводит к уменьаовению тока оплавления с последующимвосстановлением скорости подачи.:Исследованием процесса сварки установлено, что при этом требуемоетепловое поле достигается за 55 соплавления при, припуске на оплавление около 20 мм.По сравнению с известными способами контактной стыковой сваркиоплавлением общее время сварки поданному способу оказывается меньшена 30-50, а припуск на сварку сокращается на 15-25. Достигается этоза счет повышения энергетическихпоказателей, т.е. повышения электрической мощности при оплавлении итермического КПД. Анализ осциллограммтока сварки и фактической скоростиподачи при оплавлении показывает,что в начале процесса оплавления осЭ 903026стыковых заРотовок замкнутой формы,подогрев сопротивлением торцов заготовки оказывается энергетическиневыгодным, а эффект интенсификациитепловыделения в процессе остановапри использовании известного способа недостаточным,Цель изобретения - повышениеэнергетических показателей процесса,устойчивости оплавления и улучшениякачества сварки.Поставленная цель достигается тем,что в способе регулирования процессаконтактной стыковой сварки оплавлением, при котором осуществляют останов подвижной плиты в процессе сваркив зависимости от величины сигналапропорционального сварочному току,заданную скорость подачи подвижной плиты перед остановом снижают. пропорционально приросту тока оплавления,останов подвижной плиты осуществляютпри токах оплавнания, соответствующихсэкстремуму электрической мощности,выдейяющейся в стыке. а по мере снижения токаоплавления при переходе костанову заданную скорость подачивосстанавливают,На фиг. 1 показана типичная расчетная кривая мощности сварочной зоныот тока сварки; на фиг. 2 - статичес-.кая характеристика регулятора скорости подачи.Для реализации способа заданнуюскорость подачи начинают снижатьпропорционально приросту тока оплавления, если последний превысил некоторое экспериментальным путем подобранное значение тока оплавления 1фиг,2).При этом коэффициент обратной связи подбирают таким образом,что при токе 1 т соответствующеммаксимуму. мощности, скорость подачистановится равной нулю, и в дальнейшем развитии электротепловых процессов сварочной зоны фактор сближенияторцов не участвует. По мере снижения тока оплавления скорость подачивосстанавливают. Такое регулированиепозволяет вести оплавление вблизиэкстремума на кривой мощности. Сдругой стороны, плавное и своевременное снижение скорости перед остановом в функции тока оплавления иостанов при оплавленыи позволяютуменьшить возмущения, вносимые впроцесс регулятором, и тем самым повысить устойчивость оплавления и улучшить качество сварки. аП р и м е р, Способ регулированив процессов контактной стыковой сварки оплавлением осуществляется при сварк заготовок с компактным сецениемч 000 мм из стали 10 на универсальной машине для контактной стыковойсварки К. Иашина оборудованамалоинерционным регулятором скорости подачи, обеспечивающим возможность регулирования по предложенномуспособу. Сварка осуществляется оплавлением с подогревом и следующими основными параметрами режима5тановы подвижной плиты имеют большую длительность, порядка нескольких десятых долей секунды. К концу процесса сварки длительность остановов сокращается и перед осадкой наблюдается устойчивое оплавление с кратковременными уменьшениями заданной конечной скорости под действием регулятора. Короткие замыкания свариваемых торцов отсутствуют полностью.Использование изобретения в производстве повысит энергетические показатели процесса сварки обеспечит устойчивость оплавления и высокое качество сварки,формула изобретенияСпособ регулирования процесса контактной стыковой сварки бплавле" нием, при котором осуществляют останов подвижной плиты в процессе еварки в зависимости от величины 903026 6сигнала, пропорционального сварочномутоку, о т л и ч а ю щ и Й с.,я тем,что, с целью повышения энергетическихпоказателей процесса, устойчивостиоплавления и улучшения качества сварки, заданную скорость подачи подвиж"ной плиты перед остановам снижаютпропорционально приросту тока оплавления, останов подвижной плиты осу 10 ществляют при токах оплавления,соответствующих экстремуму электрической мощности, выделяющейся в стыке,а по мере снижения тока оплавления. при переходе к останову заданную13 скорость подачи восстанавливают,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лебедев 8.К. и Патон Б.Е.зф Электрооборудование для контактнойсварки. И., Машиностроение 1969,с. 227, р. 5,22 а.2. Авторское свидетельство СССР1 бЗЗ 689, кл. В 23 К 11/01, 1977И (прототип).90302 б Фуркинк Корректор А. Гриценк остав ехред ель В. ЧабХаритонч едактор Т. Морозо аказ 12523/18 е ПП Патент", г. Ужгород, .ул. Проектная,1 л Тираж 1150,ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, 3-35, Раушск