Способ контроля процесса дуговой сварки
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1556839
Авторы: Андреев, Воробей, Горпенюк, Дорундяк, Дыченко, Карчевский, Офенгенден, Пономарев, Походня, Сандрацкий, Токовенко, Шимко
Текст
СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) 111) 1)5 В 23 0 КЕТЕН ных иссл ое ко истр экспериме а ядерных итут элек УССР и инение То едовании укторсконтальным исследогросварки Киевское чэлектролЙа ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Институт ядерАН УССР, Специальнтехнологическое бюро спроизводством Институтваний АН УССР, Инстим. Е. О. Патона АНпроизводственное объедприбор(56) Автоматс. 54 - 56.Феппд 1 оцг ическая сварка, 1985,12,па, 1984,8, р, 50. Изобретение относится к сварочному производству, а именно к контрольно-измерительной технике, и может быть использовано для контроля электрических параметров сварочного процесса при сварке, оценки технологических свойств электродов, а также для оценки и повышения квалификации сварщиков.Целью изобретения - повышение оценки качества сварного шва за счет прогнозирования его пористости при дуговой сварке.На фиг. 1 приведены экспериментальные зависимости, .необходимые для данного способа контроля; на фиг. 2 - схема устройства для его реализации.(54) СПОСОБ КОНТРОЛ Я ПРОЦЕССА ДУГОВОЙ СВАРКИ(57) Изобретение относится к его сварочному производству, а именно к контрольноизмерительной технике и м. б. использовано для контроля электрических параметров сварочного процесса при сварке, оценки технологических свойств электродов, а также для оценки и повышения квалификаций сварщиков. Цель изобретения - повышение качества контроля путем более точного прогнозирования его пористости при дуговой сварке. Способ реализуется путем измерения напряжения дуги и сравнения его с двумя контрольными уровнями, которые автоматически корректируются в процессе сварки, При этом ффиксируется превышение изменяемых контрольных уровней. Эти уровния выбираются таким образом, что превышение первого контрольного чровня приводит к порообразованию с вероятностью 50 - 000, а второго - с вероятностью 70 - 10000 при определенном токе варки, принимаемом при контроле за базовь;й для определенного диаметра электрода. 2 табл. 2 ил. Сущность способа контроля заключается М в следующем. ЖПрименительно к условиям дуговой сварки можно прогнозировать зарождение пор в шве, вызванное удлинением дуги, по соответствующему увеличению напряжения дуги.Экспериментально было установлено, что для каждой марки и диаметра электродов можно определить такое контрольное значение напряжения дуги ( 11 ы 0-р), превышение которого приводит к зарождению пор в сварном шве с вероятностью - 50 - 7000. Можно также определить для этих условий такое контрольное значение напряжения дуги(32 коытр), превышение которого приводит к(2) 40 45 50 55 зарождению пор в сварном шве с вероятностью - 70 - 100 Я.В результате проведенных исследований были определены контрольные значения напряжения дуги для большинства марок электродов, используемых в отечественной промышленности (фиг. 1).При этом было обнаружено, что при изменении тока сварки указанные контрольные уровни напряжения дуги изменяются согласно следующим формулам:131 контр=1 1 контр+ К ( 1 св - 1 с в); (1) Е 81 12 контр=1 1 оконтр+К ( 1 св - 1 св),ГДЕ 13 контр И Цконтр - КОНТРОЛЬНЬГЕ уроВНИ Напряжения дуги, превышение которых приводит к зарождению пор в сварном шве с вероятностями - 50 - 70 Я и 70 - 100 соответственб бно;131 контр И 1.12 контр - КОНТроЛЬНЫЕ УРОВНИ Напряжения дуги, соответ- СТВУЮЩИЕ 1.11 контр И 1.32 онтр, но экспериментально определенные при токе сварки, условно принятом за базовый (1.) В;К - коэффициент корреляции, устанавливаемый экспериментально, В/А;1 с. - реальный, измеренный вданный момент времени ток сварки, А;1- - базовый ток сварки, А.Способ реализуется устройством (фиг. 2), содержащим повторитель 1, вход которого подключен к переключателю 2 напряжения, пропорционального базовому току сварки (1 бв), причем выход повторителя 1 связан через резисторы 3 и 4 соответственно с первым входом и выходом вычитающего устройства 5, второй вход которого через повторитель 6 и резистор 7 подключен к сварочному шунту Кш. Второй вход вычитающего устройства 5 соединен с общим проводом через резистор 8. Выход 5 соединен через резистор 9 с входом сумматора 10. Этот же вход сумматора 10 соединен со своим выходом через резистор 11, а второй вход соединен с общим проводом. Первый вход сумматора 10 соединен также с выходом повторителя 12 через резистор 13. Вход повторителя 12 подключен к резистору 14 установки первого контрольного уровня .(Уконтр). Выход вычитаюбщего устройства 5 через резистор 15 подключен к резистору 16 и первому входу сумматора 17; этот же вход резистором 16 соединен с выходом 17 и через резистор 18 и повторитель 19 соединен с резистором 20, который служит для установки контрольного уровня 13 контр, второй вход сумматора 17 подсоединен к общему проводу. 5 10 15 20 25 30 35 Устройство работает следующим образом.Напряжение, снижаемое со сварочного шунта Кн, пропорциональное току сварки, и напряжение, снимаембре с переключателя 2 (пропорциональное 1 .), через повторители напряжения 1 и 6 поступают на вычитающее устройство 5 с коэффициентом усиления К, определяемым отношением резисторов 3 и 4, которые равны резисторам 7 и 8 соответствен но.С выхода 5 снимается напряжение 1.1= =К(1 св - 1 св). Это напряжение поступает на входы сумматоров 10 и 17.На второй вход 10 в качестве второго слагаемого поступает бчерез повторитель 12 контрольный уровень 1,контр, снимаемый с резистора 14. С выбхода 10 снимается напряжение 131 контр= 1 1 контр+ К (1 св - 1 св),Соответственно на сумматор 17 в качестве второго слагаемого поступает (через повтори- ТЕЛЬ 19) НВПрЯжЕНИЕ 1.12 контр, уСТВНВВЛИВВЕМбмое резистором 20.С выхода 17 снимается напряжение 1.)контр= 1.3 контр+ К (1 св - 1 св),б бУстройство позволяет осуществить автоматическую корректировку уровней и прогнозировать вероятность образования пор в сварном шве.Пример. Перед сваркой в устройстве, реализуюгцем способ контроля, устанавлива- ЮТСЯ ЗНВЧЕНИЯ 1 11 контр И 1 1 оконтр, ОПРЕДЕЛЯЕбктмые экспериментально для данной марки и диаметра электрода (причем на определенном токе сварки, условно принятом за базовый 1 сСв). Для электродов диаметром 4 мм этот ток принят равным 160 А (см, табл. 1).Далее устанавливается коэффициент корреляции К, определяемый для данной марки электродов из зависимостей, приведенных на фиг. 1. Так, для электродов диаметром 4 мм при изменении тока сварки от 130 до 160 А Уконтр изменяется от 25 до 30 В, т.е. К - = - = 0,17 (В/А).Э 3В процессе сварки устройство, реализующее способ контроля, измеряет реальный ток сварки 1 св и сравнивает это значение с 1 св иб затем корректирует уровни Б 1 контр и 1.12 контр в соответствии с формулами (1) и (2).Например, для указанной марки электродов при токе сварки (1-), равном 140 А, ЗначЕНиЯ 1.1контр и 13 оконтр СоотВЕтстВЕН нО равны 27 и 32 В. В результате проведения сварочных экспериментов с использованием этого способа контроля при дуговой сварке электродами с покрытием основного вида установлено, что достоверность контроля порообразования (отношение числа пористых участков сварного шва к числу зарегистрированных удлинений дуги) составляет 65 - 75 Я при превышении нижнего предела напряжений дуги1556839 егде 1.1)контр первый контрольный уровеньнапряжения дуги, превышение которого приводит к зарождению пор в сварном шве с вероятностью 50 - 70%, В; 55)контр и близко к 100% - верхнего 1)2 контр (см. табл. 2).Представленные данные подтверждают правильность алгоритма обработки электрических параметров, положенного в основу настоящего способа контроля.формула изобретенияСпособ контроля процесса дуговой сварки, при котором регистрируют в процессе сварки случаи выхода параметров дуги за установленные контрольные уровни и по количеству этих случаев судят о степени дефектообразования в сварном шве, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контроля шва путем более точного прогнозирования его пористости при дуговой сварке, принимают два установленных экспериментально контрольных уровня по напряжению дуги, которые в процессе дуговой сварки автоматически корректируются следующим образом;д1 1 контр= 1 1,контр+К ( 1 св - 1 св);Б1 12 контр=1 1 контр+ К (1 св - 1 св),1 оконтр - второи контрольный уровеньнапряжения дуги, превышение которого приводит к зарождению пор в сварном шве с ве роятностью 70 - 100%, В; Б 1.1)контрЦ 2 контр контрольные уровни напряжения дуги, соответствующие 3 ) контр И 1 12 контр И ЭКСПЕРИМЕН- тально определенные на токе сварки, условно принятом за базовый 1., В;коэффициент корреляции, устанавливаемый экспериментально, В/А;измеренный в данный момент времени ток сварки, А;базовый ток сварки, А. 20 1 св Б1 св -Таблица 1Результаты определения параметров 1)о и 111 крнтр с контр Марка (индекс) Номинальное напряэлектрода жение дуги (11 ), В Контрольные напряжения цуги, В 2 контр1556839 Таблица 2Достоверность контроля порообразования от удлинения дуги Число поНомер Число престыка вышений Достоверность контроля (поитогу), 7 Число превышений Число поДостоверность ристыхучастков ристыхучастковшва напряженапряжеконтроля,Е нияПг контр нияП контр П р и м е ч а н и я: 1. Сварка неповоротных трубных стыков 273 х 10 электродами ТМУУ (У = 4 мм); заполняющие слои. Сварку выполняли сварщики 1 Ч-Ч 1 разрядов, использовавшие по 5 электродов.2, Ток сварки изменялся от 140 до 180 А.3, Предельные значения напряжения равны: Пко - 29 В,Пгконтр 34 В для тока 1= 160 А и автоматическикорректировались в соответствии с формулами (1)и (2) при изменении 1, .4. Достоверность контроля при использовании предельного значения напряжения Бопределена по итог контрговому результату в связи с малой статистикой покаждому отдельно взятому стыку4 Ю 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Итого 19 16 17 14 16 17 127 117 6 6 148 13 11 12 10 12 128 5 8 5 4 4 104 68 69 71 71 75 71 67 71 73 71 67 67 70 3 2 3 3 2 2 1 2 2 1 1 22 3 2 3 3 2 1 1 2 2 1 1 21СТе В Редактор Н. ШвыЗаказ 682ИИПИ Государст1130Производственно-и енного комитета 35, Москва, Ж дательский комб став итель В. Ткач ед И. Верес ж 662 изобретениям и 35, Раушская ат Патент, г. нкоКорректор О. ЦиплеПодписноеоткрытиям при ГКНТ СССаб., д. 4/5Ужгород, ул. Га гари на, 101
СмотретьЗаявка
4496178, 15.07.1988
ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АН УССР, СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ ИНСТИТУТА ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АН УССР, ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОСВАРКИ ИМ. Е. О. ПАТОНА АН УССР, КИЕВСКОЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ТОЧЭЛЕКТРОПРИБОР
ПОХОДНЯ ИГОРЬ КОНСТАНТИНОВИЧ, ОФЕНГЕНДЕН РАФАИЛ ГЕЦЕЛЕВИЧ, АНДРЕЕВ ОЛЕГ МИХАЙЛОВИЧ, ДЫЧЕНКО ИВАН ДМИТРИЕВИЧ, ДОРУНДЯК НИКОЛАЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ПОНОМАРЕВ ВЛАДИМИР ЕРЕМЕЕВИЧ, ГОРПЕНЮК ВАЛЕНТИН НИКОЛАЕВИЧ, ТОКОВЕНКО СТЕПАН ЕМЕЛЬЯНОВИЧ, САНДРАЦКИЙ НИКОЛАЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ШИМКО МИХАИЛ МАКСИМОВИЧ, КАРЧЕВСКИЙ СЕРГЕЙ ЛЕОНИДОВИЧ, ВОРОБЕЙ ВИТАЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: B23K 9/10
Метки: дуговой, процесса, сварки
Опубликовано: 15.04.1990
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1556839-sposob-kontrolya-processa-dugovojj-svarki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ контроля процесса дуговой сварки</a>
Предыдущий патент: Газозащитное устройство для сварки
Следующий патент: Сварочный полуавтомат
Случайный патент: Устройство для отделения корнеклубнеплодов от камней и почвенных комков