Способ настройки режима при плазменнодуговой резке

деляют предельный ток для различных опл 131,Однако предложенные зависимости хапактеризуют связь режимных параметров - ,олько с глубиной утопления электрода в сопле дугового плазматрона, Между тем реальные производственные условия обуславливают технологическую независимосп ыполнения процесса резки соплами с раз личной высотой канала сопла, При этом сякое увеличение длины канала сопла прп данной глубине утопления электрода неизбежно связано с псобхсдимостью уменьше. :1 ия предельно допустимого значения тока (при данной глубине утопления электрода ч расходе газа). Изменение высоты каналасвою очередь обусловлено различием тех. .1 ологпческих задач: чем больше высота капала сопла, тем соответственно выше каче ство плазменно-дугового среза, соответстснпо уменьшение длины канала хотя и снп. :кает качество кромок, однако обеспечивает :1 овышепие г 1 р 011 зводительности Ооряботки За СЧЕТ ВОЗМОЖЕОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕЗЯТЕЛЬ- ных работ при более форсированных режимах 1;о току. Однако известный способ не Обеспечивает возможности определения предельно допустимого значения тока пр 11 изменении высоты канала сопла.С цсль 1 о ускорсния режимои настройки при одновременном использовании для резки сопл с различной высотой канала сопла и обеспечения максимальной производительности выполнения резательных работ в предлагаемом способе возбуждение плазменных дуг производят с постоянной,дл 11- ной столба для гсех сопл при одном и том ке значении рабочего тока, меньшем про. дельно допустимого значения для всех сопл, и фиксируют при этом напряжен 1 ия на ду ге для каждого из них, затем экспериментально определяют предельный ток для одного из сопл, устанавливают соответству 1 ощее ему напряжение на дуге и значение ее мощности и эту мощность принимают постоянной для всех сопл, а значения предельных токов изменяют обратно пропорционально напряжению на дуге, которое в свою очередь определяют как У, ЛЬ где У, - напряжение на дуге, соотвествующее экспериментально определенному предельному току для одного сопла; а ЛУ, - абсолютная разница в напряжении для двух сопл при одном и том же указанном токе, причем знак плюс в соотношении принимают для сопла с меньшей длиной канала, а минус - с большей,На фиг. 1 показано горение дуги на не- плавящемся аноде при использовании сопла с меньшей, длиной канала; на фиг. 2 - то же с большей длиной канала; на фпг.- выполнение процесса резки соплом; па фиг. 4 - изменение напряжения на дуге, я15 20 25 З 5 45 50 55 также мощность режущей луги при пзменснии тока при горении дуги на нсплавящсмся аноде.На фигурах даны следующие обозначения:1 - плазматрон с меньшей длиной канала; 2 - неплавяшнйся анод; 3 - плазменная дуга; 4 - плазматрон с большейдлиной канала сопла; 5 - обрабатываемое фю изделие при резкеЬЬ, - длина канала сопла плазматрона 1;Ь"- длина канала сопла плазматрона 4;Ь - глубина утопления электродав сопле;Ь,- высота расположения соплаплазматрона относительно неплавящегося анода;- длина плазменной дуги прп есгорении на пепл авящийсяанод;Ь, - длина от конца электрода донаружной поверхности обрабатываемого металла в процессе резки;рЙ сРЯССТОЯ 16 ИЕ ОТ СРЕЗЯ СОПЛЯплазматрона до наружной поверхности обрабатываемого зюметалла в процессе резки;У, - напряжение на дуге при ток11 для сопла с высотой канала Ь, прп горении дуги на неплавящемся аноде;11lУ, - напряжение на дуге при токе 1 для сопла с высотой канала Ь"с при горении дуги нанеплавящемся аноде;40- ток плазменной дуги;- значение тока плазменной дупи при ее горении на неплавящемся аноде (значение токасущественно меньше предельного значения);11 р, - предельно допустимое значение тока плазменной дугидля сопла с высотой канаЙ с1., р - предельно допустимое значение тока плазменной дуги длясопла с высотой канала Ь",;У" - напряжение на дуге, соответствующее предельному токудля сопла с высотой каналаЙ, при горении 1 дуги на неплавя 1 щемся аноде;Р, - изменение мощности дуги надуге для сопла с высотой кянала сопла Ь, при изменениитока 1, до 11,р при горениидуги на неплавящемся аноде;Р - значение мощности дуги длямккссопла с высотой канала Ь", 65 при горениями дуги на неплавя 65932 э25 40 щцйся анод, соответствующее току 11 прелдс -- диаметр канала сопла дуго.вого плазматрона.Способ осуществляют следующим образом,Прц данной глубине утопления электрода в сопле плазматрона Й устанавливают сопло с любой длиной канала (в предела:, используемых лля резки длин канала), в ланном случае эта длина канала сопла имеег величину Й,. Затем между электродом, установленным в камсре цлазматрона 1, ц неплавягцимся анодом 2 возбуждают плаз. менную лугу . При ее горении обеспечивают любые произвольные значения длины дуги 1, ц расстояния от среза сопла до поверхности неплавящегося анола Й,. В качестве неплавящегося анода использую г медную водоохлаждаемую пластину, на которой горение дугиподдерживают пр" неподвижном положении плазматрона; прц отсутствии таковой горение лугиподдерживают непосредственно на обрабатываемом изделии, однако при этом перемещаюг плазматрон 1 относительно изделия со скоростью, существенно превышающей ее значение при резке. Данное обстоятельство гарантирует отсутствие разрушения обрабатываемого изделия в результате термического воздействия на него потоком плазмы, что в свою очередь обеспечивает постоянство установленного значеция длины дуги 1 л. Г 1 рц этом величину тока режущей дуги 1, принимают существенно меньшим предельного значения лля всех длин каналов, используемых для вьгполцения процесса резки, что в свою очередь гарантирует для сопл с Лцаметром канала дс ц различной высотой г(анала отсутствие двойного дугообразования прц горении луги на токе 1 ь При этом для данной высоты канала сопла Й, и длины дуги 1 л фиксируют напряжение на дуге Упосле чего повышают плавно значение тока режущей дуги 1 пока оно не достигнет предельно допустимого значения для данной высоты канала сопла 1 гпрел, этому току соответствует напряжение на дуге У"л. Так как вольтамперная характеристика малоамперной плазменной дуги имеет падающий характер, то повышение тока от 1, ло 1, обуславливает уменьшение напряжения на луге Ул. Наряду с напряжением Луги У"л фиксируют значение мощности дуги Рл, соответствующее току 1 г прел - Ргмакс Повышение тока 1 от 1, до 1 г прел обуславливает повышение мощности дуги Рл. Для прочих сопл с тругой длиной канала опрелеление и ,епьно-допустимьгх значений тока не производят экспериментально. При этом для сопла 4 с высотой канала Й", в данном случае Й",=.Й, также возбуждают на неплавящемся аноде на токе 1, плазменную, дугу д и фиксируют напряжение на,дугеУ"л, При этом обеспечи 5 10 15 20 30 35 45 50 55 50 65 вают такую же длину дуги л ц расстояние от сопла ло металла, как ц лля сопла с высотой канала 1 гтакже сохраняют прц этом постоянным и глубину утопления электрола в сопле Й Прц этом для этих дв х сопл абсолютная разница в напряжении на дуге прц ее горении на токе 1, составит ЛУл =Гл - Ьл Так как Й",)Йто и напряжение на луге прц данной ее длине У"л ) С/л, Предельно-лопустимое значение тока для сопла с высотой канала Й, оцределяют как 1"с=1.гл + ,лЭто значение мощности плазменной л- гц, соответствующее предельно допустимому току Р, прц данной,длине столбамаксдуги практически не зависит от длины канала сопла лугового плазматрона, В то же время абсолютная разница в напряжении на дуге сохраняется постоянной как прц предельно допустимы.; токах, так ц для какого-то значения тока, существенно меньшем предельно допустимого значеггия (1 . Вышеуказанные факторы обеспечивают возможность быстрого определения предельно допустимого значения тока для сопла, практически не испытывая его на предельно-допустимый режим по току, которое обозначено штриховой линией. При этом необходимо знать только предельно допустимый режим для какого-то одного значения высоты канала сопла и абсолютную разницу в напряжении на дуге при токе (1), с,- щественно меньшем предельного допустимого значения для сопл с различной высотой канала.В случае, если экспериментально испытанное на предельно допустпмьш режим цо току сопло имеет большую длццу канала сопла, то,для сопла с меньшей длиной канала предельно допустимое значение токалмаксопределяют как ,Значениел лтока 1"р, соответствующее соплу с высотой канала Й", устанавливают любое, обусловленное требованиями технолопии расстояние от среза сопла до поверхности металла расстояние Й", м и выполняют резку обрабатываемого изделия 5 на токе 1"р. Направление перемещения сопла 4 показано стрелкой. При этом при данной глубине утопления электрода в сопле Й длинна участка дуги от конца электрода до наружной поверхностц обрабатываемого изделия,Таким образом, предлагаемый способ не требует экспериментального оцрелеленц прел льно допустимого значения тока для каждого значсния высоты канала сопла ду. гового плазматрона, что сокращает время настройки режима. В то жс время этот способ обеспечивает выполнение процесса резки на предельно допустимых режимах по току лля сопл с различной высотой канал. сопла, что в свою очередь обеспечивает659325 максимальную производительность выпол.пения резательных работ при использованшсопл с различной высотой канала,В табл, 1 приведены предельно допустимыс токи для сопл диаметром 0,5 и 0,6 мл. 5В процессе испытаний расход плазмоТаблица 1Т А Напряжениед 1 ти, В Диаметр сопла п 1 азматрона, ммВысота канала соплалслю 160 12 0,5 165 10 178 1,5 155 1 б О,б 0,6 1,60 1,2 165 1,8 168 2,4 175 3,0 Это повышение тока производили путем последовательного возрастания тока с интервалом в 1 А.10 В табл. 2 приведены данные, характс.ризующие параметры плазменной дуги. Таблица 2 Напряжение дуги при предельном токе, ВМощность плазменной дуги, квт Высота каналасопла льи Диаметр сопла,льи26 184 142 0,5 4,0 25,0 160 3,0 О,б ния (табл. 1 и 2). Соответственно предельное значение тока рассчитывалось как прсд: - , При этом значения мощности0 лдуги Р, принимались для сопл с различной высотой канала сопла на основании данных, приведенных в табл. 2 (2,6 и 4,0 квт), 20При этом также определялось экспериментально для каждого значения высоты канала сопла предельно-допустимое значение тока. 25 В табл. 3 приведены экспериментальные и расчетные значения тока,Для одного из сопл (высота канала сопла) дугового плазматрона при вышеуказанном расходе газа и длине столба дуги повышали величину рабочего тока до возникновения так называемой двойной дуги. После этого рассчитывали напряжение на дуге, соответствующее предельному току, для сопл с различной высотой канала сопла, как 0, = О,+ ЛУ, где 1.1 л - напряжение на дуге, соответствующее предельно допустимому току для сопла с данной высотой канала (табл. 2),ЬО, - абсолютная разница в напряжении на дуге для двух сопл с различной высотой канала, одно из которых экспериментально испытано на предельно-допустимый режим, а второе не подвергалось указанным испытаниям. Это значение ЬУ, приведено для тока существенно ниже предельно допустимого значеобразующего газа поддерживали постоянным, Глубина утопления электрода в сог, - ле 5,0 мл 4, расстояние от сопла до анода 6,0 лиц, расход газа (азота) для сопла плазматрона (0,5 лтл 4) 1,1 куб. лlч, а для сопла плазматрона (0,6 лм) 1,26 куб. мч.659325 10 Таблица 3 Напряжнпе па дугесоответствующее предельному току,плазменной 1дугн, леле экспернменктально расчетноеопределеное 3Предельное значениетока, А Диаметр сопла плазматрона,ллВысота канала сопла,лш эксперпмен-,тальнорасчетное определеное2,6 0,5 151 15 160 16016,0 14,3 138 4,0 0,6 0,6 140 34,0 29,0 27,0 26,025,0 29,6 145 145 1,2 1,8 27,5 150 150 265 155 153 0,5 24 26,0 160 3,0 Как видно из приведенных данных, определенных на основании предлагаемого способа, предельно-допустимые значения тока практически отличаются от экспериментально замеренных значений не более, чем на 10 о/ Формула изобретения Способ настройки режима при плазменно-дуговой резке, при котором возбуждают плазменные дуги на аноде и определяют предельный ток для различных сопл, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения режимов настройки при одновременном использовании для резки сопл с различной высотой канала сопла и обеспсчснпя максимальной производительности выполнения резательных работ преимущественно при обработке малых толшин на предельных режимах по току, возбуждение плазменных дуг производят с постоянной длиной столба одновременно для всех сопл при одном и том же значении рабочего тока, меньшем предельно допустимого значения для всех сопл, и фиксируют при этом напряжения на 142 18,4 147 17,0 16,0 дуге для каькдого из них, затем экспериментально определяют предельный ток для одного пз сопл, увеличивают соответствующее ему напряжение на дуге и значение ее мощ ности и эту мощность принимают постоя- ной для всех сопл, а значения предельных токов рассчитывают обратно пропорционально напряжению на дуге, которое в свою очередь определяют как С, ЛУ где 10 У, - напряжение на дуге, соответствующееэкспериментально определенному предельному току для одного сопла, ЛУ, - абсолютная разница в напряжении для двух сопл пр одном и том же указанном токе, 15 причем знак плюс в соотношении принимают для сопла с меньшей длиной канала, а минус - с большей.20 Источники информации, принятые вовнимание прп экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР316294, кл, В 23 К 9/10, 1968.2. Авторское свидетельство СССР 25283447, кл. В 23 К 9/16, 1966.3. Авторское свидетельство СССР380415 кл. В 23 К 31/10, 1971.659325 гпредпред игд Составитель Л. Суханова елактор И. Суханова Техред Н. Строганова Корректор И. Симкнна