Способ определения постоянной времени проплавления

Способ определения постоянной времени проплавления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1258645

Al (50 4 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ) :

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3881790/25-27 (22) 10.04.85 (46) 23.09.86. Бюл. М 35 (72) В. А. Анкудинов (53) 621 ° 791,75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 979050, кл, В 23 К 9/10, 1982. (54) (57) спОсОБ ОпРеделения пОстОянНОЙ ВРЕМЕНИ ПРОПЛАВЛЕНИЯ, при котором формируют шов заданных геометрических параметров дугой установленной мощности, в процессе. сварки скачком изменяют мощность дуги, измеряют температуру металла на расстоянии от оси электрода, равном полонине ширины шна, а ее величину используют при определении постоянной времени проплавления, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса определения постоянной времени проплавления при сварке B импульсном режиме, время импульса сварочного тока и время паузы между очередными импульсами устанавливают не более постоянной времени проплавления, при этом постоянную Т времени проппавления определяют по формуле, с

А . 2 t t т = — а-- (— — — Р-), асА t,+t где А, — среднее значение установившихся колебаний температуры, Се

АА — амплитуда колебаний темпера- туры, C„ время импульса сварочного тока, .С;

t — время паузы между очередны2 ми импульсами сварочного тока, с.

1258645

Изобретение относится к автоматизации сварочного производства и может быть использовано в системах автоматического регулирования процесса дуговой сварки.

Цель изобретения — автоматизация процесса определения постоянной времени проплавления металла при дуговой сварке в импульсном режиме.

На фиг. 1 показано скачкообразное изменение мощности сварочного источника q в импульсном режиме сварки и соответствующее этому изменению мощности колебание температуры металла ьА при среднем значении установившихся колебаний температуры А „ на фнг. 2 — блок-схема устройства, реализующего способ, Способ осуществляют следующим образом.

Ориентировочно рассчитывают постоянную времени проплавления для номинального режима сварки по формуле

Т = 0,5 В/Ч; где Т вЂ” постоянная времени проплавления, с;

 — ширина шва, мм;

V — - скорость сварки, мм/с.

Далее задают время импульса сварочного тока 1., и время паузы между очередными импульсами, при этом

< Т и т Т, после чего осуществляют сварку шва. В процессе сварки измеряют температуру металла на расстоянии от оси электрода, равном по,ловине ширины шва, По величине средней температуры металла и величине ее колебаний определяют постоянную времени проплавления металла по расчетной формуле

Ао 2

Т -о- (— -1 -2), аА t„+t где А„ — среднее значение установившихся колебаний температуры, С;

А А " амплитуда колебаний температуры, С.

Способ основан на учете температурных полей, возникающих при воздействии и прямоугольных импульсов сварочного тока (фиг, 1) длительностью t, и паузой между очередными импульсами t . Тогда температурное поле можно представить в виде суперпозиции температурных полей, возникающих от каждого импульса, а зависимость температуры металла от времени - в виде формул

hl =h

Т (t=ni) =(E ((n+1)-ехр (7m- иИ( п=к- (и-ехр (™ + ) l) q =a

Т. (t=nT+t ) =, 1.(и+1)-ехР

2 г = О .pn = h.!

1О n-t )) — 2 I n-exP(i m-Си)) ч1 ; о

° zg 1 °

t

tee

Т„ ? 2

+г

2 °

15 Т

О

1и С t < in + t 9 где и — число прямоугольных импульсов сварочного тока; продолжительность одного цикла, с, k — коэффициент пропорциональности

q — - мощность сварочного источника, Дж;

Т вЂ” постоянная времени проплавления, с.

Из этих уравнений после преобразований, для t < Т и t аТ получа-! и ем

25 о

t ..tq (Т -Т ) =q,k - — -- А

Зо " " --- (t< +t ) Т -Т

-t (-"- — -" -) = -=- = — qk=A f, н-е (t

Приравнивая два последних выражения, получаем

А2tг., T qk — --" — - - — = -а- (1 — ), (t,+t ) aA aA t +

В случае, если период следования скачков мощности q превышает опреде40 ляемую постоянную величину проплавления, точность определения постоянной времени резко снижается вниду того, что происходит насыщение амплитудного значения температуры и коле45 бания температуры уменьшаются, при этом коэффициент корреляции между величиной колебаний температуры и постоянной времени проплавления стремится к нулю. устройство, реализующее способ, работает следующим образом, Сигнал термодатчика 1 (фиг. 1) поступает в блок обработки информации 2, содержащий амплитудный детек- тор 3 и фильтр низких частот 4. Ж кропроцессор 5 вычисляет по значениям аА, А, поступающим из блока 2 и значениям t, и t >, поступающим из за1258645

3 датчика 6, величину постоянной времени проплавления, передавая информацию на цифровой прибор 7. Составитель А. Пастухов

Техред М.Ходанич Корректор А Обручар

Редактор А. Сабо

Заказ 5071/16 Тирах 10Î! " Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предпрйятие, r. Узгород, ул. Проектная, 4

Полученные значения постоянной времени проплавления металла непосредственно используются для коррекции системы автоматического регулирования проплавления металла, например, в контуре адаптации системы.

Йспользование предлагаемого способа позволит повысить точность и быстродействие системы автоматического регулирования процесса сварки, добиться повьпаения качества сварных соединений и получить экономический эффект„