Способ автоматического направления сварочной головки по стыку (его варианты)

Способ автоматического направления сварочной головки по стыку (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки производят колебания сварочной головки в направлении, перпендикулярном оси :стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования, по которой изменяют направление пере; мещения сварочного электрода, о т л ичающийся тем, что, с целью повьшения точности направления сварочной головки, при подходе электрода к кромке стыка производят отклонение дуги в сторону, противоположную кромке на 0,2-0,5 диаметра анодного пятна, при достижении напряжения на дуге, равного эталонному, прекращают ее отклонение. 2.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что отклонение дуги осуществляют отраженным от кромки потоком защитного газа. 3.Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки произS8 водят колебания сварочной головки в СП направлении, перпендикулярном оси стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования, по которой изменяют направление перемещения сварочной головки, о т л и- , чающийся тем, что, с целью повышения точности направления сварочной головки, дугу отклоняют вдоль кромки свариваемого стыка.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

: ONIH

РЕСПУБЛИК (l9) (!!) (sl)4 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:, Н АВТСЮ СНОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3481043/25-27 (22) 09.08.82 (46) 23.08.85. Бюл. )) 31 (72) Ю.Н. Корнеев, В.K. Королев, Н.А. Шеранев, Ю.В. Григорьев и А.В. Еремин (53) 621. 791. 75(088. 8) .(56) Авторское свидетельство СССР

1) 725836, кл. В 23 K 9/10, 1970.

Авторское свидетельство СССР

В 679350, кл. В 23 K 9/10, 1979 (прототип).

:(54) СПОСОБ АВТОИАТИЧЕСКОГО НАПРАВ .ЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ ПО СТЫКУ .(ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки производят колебания сварочной головки в направлении, перпендикулярном оси стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования,, по которой изменяют направление пере,мещения сварочного электрода, о т;л и ч а ю щ и k с я тем, что, с целью повышения точности направления сварочной головки, при подходе электрода к кромке стыка производят отклонение дуги в сторону, противоположную кромке на 0,2-0,5 диаметра анодного пятна, при достижении напряжения на дуге, равного эталонному, прекращают ее отклонение.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что отклонение дуги осуществляют отраженным от кромки потоком защитного газа.

3. Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки произе водят колебания сварочной головки в направлении, перпендикулярном оси стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования, по которой изменяют направление перемещения сварочной головки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности направления сварочной головки, дугу отклоняют вдоль кромки свариваемого стыка.

11742

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов, в частности к способам контроля и регулирования длины дуги, и может найти применение в отраслях народного хозяйства, 5 где к сварным соединениям предъявляются повышенные требования.

Цель изобретения - повышение точности направления сварочной головки и. качества сварки.

Сущность изобретения заключается в том, что при сварке неплавящимся электродом в среде защитного газа с колебанием сварочной дуги поперек стыка и формированием .сигнала ревер- 15 са колебаний по результату сравнения напряжения на дуге с эталонным напряжением при подходе электрода к кромке разделки стыка производят отклонение дуги, приводящее к повышению 20 градиента напряжения. Повьппение градиента напряжения позволяет более точно фиксировать момент подхода дуги к кромке. Отклонение дуги про-, изводится либо в сторону противо- 25 положную кромке на 0,2-0,5 диаметра анодного пятна, либо вдоль, стыка.

Отклонение дуги от стыка осуществляется подающимся в зону сварки отраженным от кромки потоком, защитного 39 газа либо магнитным полем., В отклоненной дуге при приближе нии электрода к кромке последняя перекрывает большую площадь дуги по сравнению с обычной конусной дугой.

Вследствие этого при одном и том же изменении расстояния электрода до кромки происходит большее, изменение напряжения на дуге и соответственно более резкое изменение производной по напряжению íà дуге что позволяет точнее и надежнее регистрировать момент нахождения электрода .вблизи кромки и управлять перемещением его в разделке 45

На фиг. 1 показана схема расположения электрода и дуги при сварке с и перечными колебаниями в разделке;., на фиг. 2 — положение электрода и дуги при подходе к кромке.

На фиг. I и 2 показаны наплавляющийся электрод 1, сварочная дуга 2, свариваемое изделие 3, свариваемые кромки 4 и 5, корневой шов 6, поток защитного газа, диаметр Й анодного пятна дуги 2, эталонная длина дуги

1 °

ОЭ г

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

При сварке в разделку возбуждают дугу 2 между электродом 1 и изделием

3.. Корневой шов 6 выполняют за один проход без колебаний электрода 1 и без подачи присадочной проволоки.

При выполнении последующих слоев разделку заплавляют за несколько проходов с подачей присадочной проволоки и с поперечными .колебаниями электрода 1 от кромки 4 к кромке 5.

При подходе электрода 1 к кромке 4 дугу 2 отклоняют в сторону, ей противоположную, на 0,2-0,5 д,„.

При смещении. дуги 2 на величину менее 0,2 dö изменение напряжения . на дуге 2 при подходе электрода 1 к кромкам 4 и 5 увеличивается незна,чительно, что не позволяет обеспечить достаточную точность автоматического направления сварочной головки по стыку.

При смещении дуги 2 более 0,5 d< дальнейшего повышения градиента не происходит и возможны обрывы дуги 2.

Кроме того, это может нарушить технологический процесс сварки, требующий вложения определенного количества ° тепла в кромки 4 и 5.

Осуществляя предлагаемый способ, замеряют напряжение сварочной дуги

2 в момент отклонения от кромок свариваемого изделия и сравнивают его с эталонным. При достижении напряжения дуги 2 равного эталонному прекращают отклонение дуги 2 и осуществляют изменение направления перемещения сварочного электрода на противоположное.

Отклонение дуги 2 от кромок 4 и 5 осуществляют отраженным от кромок

4 и 5 потоком защитного газа либо поперечным магнитным полем. Первый способ наиболее прост и реализуется незначительным изменением конструкции горелки или повьппением расхода защитного газа; при отклонении дуги

2 магнитным полем необходима магнитная система с блоком управления.

Согласно второму варианту направлЕние сварочной головки по стыку осуществляют путем отклонения дуги 2 вдоль свариваемых кромок 4 и 5. Повышение точности направления сварочной головки, так же как и в первом варианте, достигается путем увеличения градиента изменения напряжения дуги 2 у кромок 4 и 5 из-за отклоне3 11742 ния ее вдоль кромки свариваемого стыка.

Способ автоматического направления сварочной головки по стыку осуществляют при сварке стыков соединений труб диаметром 133 мм и толщиной стенок 10, мм из стали марки К18Н10Т.

Сварку осуществляют неплавящимся электродом диаметром 4 мм в среде защитного газа — аргона с подачей присадочной проволоки диаметром 1,6 мм.

На свариваемых трубах выполняют Vобразную разделку кромок с притуплением 25 мм, полкой 3 мм и углом раскрытия кромок 20 . Для отклонения а

Дуги от кромок используют обычную горелку с узким соплом и увеличенным расходом защитного газа.

Сварку осуществляют на следующих режимах. 20

Сварка 1 прохода без присадочной проволоки (корневой проход) H без колебаний электрода, ток сварки

125 А; напряжение дуги 8 В, скорость сварки 6"8 м/ч, расход аргона на 2 .горелке 5"6 л/мин, расход аргона на поддув 3-4 л/мин.

Сварка последующих четырех слоев. (заполнение разделки) с подачей присадочной проволоки и колебаниями электрода: ток сварки 180-190 А, напряжение. дуги 10-12 В, скорость сварки 8-10 м/ч, расход аргона на горелке 9-11 л/мин, расход аргона на поддув 4-5 л/мин, частота колебаний электрода 60 кол/мин.

Перед началом сварки предварительно экспериментальным способом

03 4 определяют диаметр активного (анодного) пятна дуги при рабочем значении сварочного тока, величина которого в данном случае равна 10 мм.

Расход защитного газа и диаметр сопла горелки подбирают таким образом, чтобы отклонение дуги у кромок было равным 3 мм. Эталонную длину дуги при сварке с колебаниями устанавливают равной 2 мм.

При сварке система управления точно фиксирует расстояние подхода электрода к кромке и стабильно управляет реверсом перемещения электрода и системой регулирования длины цуги.

По второму варианту способ осуществляют на тех же образцах и режимах сварки в той же последовательности. Отклонение дуги 2 вдоль свариваемых кромок осуществляют с помощью постоянного магнита, закрепленного на сварочной горелке.

Контроль качества сварных образцов, полученных при обоих вариантах способа, показывает хорошие результаты, а также отсутствие несплавлений и вольфрамовых включений в шве.

Использование предлагаемых вариантов способа автоматического направления сварочной головки по стыку позволяет повысить точность и надежность направления сварочной головки по сравнению с известным способом и качество сварных соединений.

1174203

Составитель В. Покровский

Редактор А. Козориз Техред A.Áàáèíåö Корректор Е. Сирохман

Заказ 5107/14 Тираж 1086 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Б-35, Раушская наб., д. 4/5 ааь а @а ааЭ « а Ю ЮВ Ю ЮЮ Ю Ю ЮВ Ю 4 В ЮВ

Филиал ППП "Патент", r. Уяа оррд, ул. Проектная, 4