Способ контроля отклонения дуги от стыка свариваемых кромок

Способ контроля отклонения дуги от стыка свариваемых кромок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ДУГИ ОТ СТЫКА СВАРИВАЕМЫХ КРОМСЖ, при котором в зоне шва возбуждают ультразвуковые колебаний и определяют разность интенсивностей этих колебаний на поверхности риваемого изделия в точках, равноудаленных от сварочной горелки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности контроля, ультразвуковые колебания возбуждают сварочной дугой путем наложения на дугу импульсов тока длительностью 1-10 - 110 с Х с периодом следования I-IO с.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТКРЫТИЙ. (21) 3446253/25-27 (22) 28,05,82 (46) 23.09.83. Бюл. М 35 (72) Ю. Е. Cepreea, В. Н. Тефанов, В. В. Пашенко и С. И. Ижбулдин (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621.791.75 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство CCCP

М 147705, кл. В 23 К 9/10, 27.09.61.

2, Патент Японии Ж 53 - 27218, кл. В 23, К 37/00, 1978 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1042924 A (5 4) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОТКЛО : НЕНИЯ ДУГИ ОТ СТЫКА СВАРИВАЕМЫХ КРОМОК, при котором в зоне шва возбуждают ультразвуковые колеба ния и определяют разность интенсивностей этих колебаний на поверхности сва: риваемого изделия в точках, равноуда.- ленных от сварочной горелки, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью ,повышения точности контроля, ультразву.ковые колебания возбуждают сварочной дугой путем наложения íà nyry импульсов тока длительностью 1.10 - 1 10 с с периодом следования 1 10 - 1 10 с.

-9 . -2

1 1042

Изобретение относится к автоматизаI ции сварочного производства и может быть использовано при автоматическом ведении сварочной горелки вдоль свариваемых кромок в процессе сварки.

Известен способ контроля отклонения дуги от стыка свариваемых кромок, при котором измеряют разность времени робега ультразвукового-сигнала от даг иков излучателей, установленных по 1О разные стороны сварочной горелки и жестко с ней связанных, до свариваемых кромок и обратно.

Разность времени прохождения сигнала характеризует степень горелки от 15 серецины стыка, fg.

Способу присуща сравнительно, невысокая точность .смешения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и,достигаемому 20 результату является способ слежения за стыком в сварочной установке, при котором опрецеляют разность интенсивно отей ультразвуковых колебаний, воэбужцаемых ультразвуковой установкой, в 25 зоне сварки, на расстоянии, равноудаленном от сварочной горелки. Разность ультразвуковых колебаний характеризует степень отклонения горелки от серецины стыка f2) 30

Оцнако измерение величины отклонения электрода от середины стыка не цает точной информации о положении дуги от носительно стыка, так как она может вслецствие различных возмущений откло35 няться от стыка даже в случае расположения электроца над центром стыка, что ведет к снижению качества сварного соецинения.

Целью изобретения является повышение, точности контроля отклонения дуги от стыка свариваемых кромок.

-Указанная цель достигается тем, что согласно способу контроля отклонения цуги от стыка свариваемых кромок, при котором

s зоне шва возбужцают ультразвуковые колебания и опрецеляют разность интен сивностей этих колебаний на поверхности свариваемого изделия в точках, равноуцале от свароой репки, 50 ультразвуковые колебания возбужцают сварочной дугой путем наложения на цугу импульсов тока цлительностью 1

-6, -5 10 - 1 10 С с периоцом слецования 1 10 - 1 ° 10 С, 9 55

Наложение на ynyry таких импульсов приводит к изменению величины ее цав ления на свариваемый металл с ультра924 2 звуковой частотой, в результате чего в сварочной ванне возбужцаются ультразвуковые колебания, которые затем распространяются в тверцом металле. Интенсивность этих колебаний измеряется датчиками, равноудаленными от свароч ной горелки и жестко с ней связанными.

Наложение импульсов цлительностью 1

10 6- 1 10 С позволяет пропускать через дугу токи от 500 А цо 1000 А (в импульсе), что при минимальном влиянии на режим сварки и геометрию . шва обеспечивает возбужцение УЗ колебаний достаточной интенсивности. Кроме того, при таких цлительностях колебание происхоцит с частотами, соответствуюши» ми диапазону длин волн, при которых наблюдается слабое затухание ультразвука, распространяющегося в металле, Уменьшение длительности импульсов (менее 1 10 С) может привести к тому, что за такое время не успеет сформиро-. ваться канал столба цуги, позволяющий пропускать ток цостаточной величины.

Увеличение цлительности импульсов более

1 10 С приведет к расширению дуги столба, что может привести к изменению технологических параметров сварки, снижающему качество соецинения.

Уменьшение величины тока в импульсе до значения менее 500 А приводит к значительному снижению интенсивности УЗ колебаний, что вызывает ошибку в измерении величины отклонения цуги стыка.

Увеличение величины тока в импульсе свыше 1000 А может вызвать неустойчивость горения цуги.

Периоц слецования импульсов 1 10

1 10 С обеспечивает минимальное влияние колебаний на режим сварки и геометрию шва. Наложение импульсов с периодом следования 1.10Т С позволяет с высокой точностью измерять отклонение цуги от стыка на повышенных скоростях сварки, при этом изменение технологических параметров практически не сказывается на качестве сварки. При малых скоростях сварки целесообразней испольэо< вать период слецования импульсов 1- 10 .С, что внесет изменения в параметры температуры режима, менее, чем на 0,5 .

Уменьшение периода следования импульсов (менее 1 10 С) привецет к из» менению параметров технологического режима сварки, снижающему качество соецинения. Увеличение периоца слецования свыше 1 10 С снижает точность измерения отклонения дуги в связи с возПри отклонении дуги от стыка в другую сторону распределение площадей по верхностей койтакта сварочной ванны с кромками и интенсивностей, измеряемых датчиками, изменится на обратное, чему соответствует изменение знака сигнала рассогласования.

Таким, образом, предлагаемый способ позволяет контролировать., йепосредственно йоложение сварочной ванны относительно стыка свариваемых кромок, что ведет к существенному повышению качества

/ сва рки.

:i ;: 6"

3 .„-10429 можностью прохождения искривления,, стыка в момент паузы межцу импульса . ми.

На чертеже привецена схема, рвали: ! эуюшая способ.

При расположении цуги .1 над сред ней линией стыка 2 сварочная ванна 3" расположена симметрично относительно : стыка, Поверхности,4 и 5 контакта оба . рочной ванны со свариваемыми кромкаМи имеют одинаковую плошадь. Следовательно, интенсивность ультразвуковых колебаний, которые передаются через эти поверхно.сти в твердый металл и воспринимаютоя. датчиками 6 и 7, оцинакова, и сигнал::, рассогласования равен О.

При отклонении цуги от стыка сварочная ванна смешается относительно стыка. Дло щадь поверхности 4 уменьшается, а по"., верхности 5 увеличиваются В резуль ие интенсивность колебаний, изменяемая .

24 4 датчиком 7, снижается, а интенсивность, измеряемая датчиком 6, возрастает.

Появляется разность интенсивностей и сигнал рассогласования, величина которых тем больше, чем-больше смешение цуги от стыка свариваемых кромок.

Составитепь В. Покровский

Редактор В. Иванова Texpeg A",. ýàáèíåG Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7221/15 Тираж Х106 - П оцписное

ВНИИПИ Государственного «омитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4