Способ магнитоуправляемой электродуговой сварки и устройство для его осуществления

Способ магнитоуправляемой электродуговой сварки и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при электродуговой сварке как с КЗ дугового промежутка, так и без них. Цель изобретения - повьшение качества сварного шва, уменьшение расхода металла и электроэнергии. Для этого на дуговой промежуток и каплю расплавленного металла воздействуют бегущим пульсирующим поперечным полем , создаваемым высокочастЬтным многофазным индуктором, возбуждаемым от специального источника. В режиме работы без КЗ на конце электрода образуется капля определенной массы и, исходя из отсчета электроэнергии для ее образования, схема т раБленкя режимом сварки включает высокочастотный источник питания. Происходят взаимодействие высокочастотного го поля с током, индуцированным в капле, отрыв и дозированньй перенос капли в сварочную ванну, В режиме работы с КЗ схема управления режиъ .ом сварки включает -высокочастотный источник , и создаваемое им бегущее поле , воздействуя на каплю металла, ускоряет ее переход в сварочную ванну и обрьш шейки капли, что позволяет экономить металл и электроэнергию, В первом сп уча.е. устройство для реализации способа содержит источник сварочного тока, два амплитудных селектора , умножитель, интегратор, ключ, высокочастотный многофазный источник и индуктор. Устройство для реализации этого способа в режиме сварки с КЗ дугового промежутка содержит источник сварочного тока, a mлитyдный селектор , -ключ, многофазный высокочастотный источник и индуктор, 2 с, и 1 з.п. ф-лы, 2 ил. й U сд со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 В 23 К 9/08 9/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 408! 916/25-27 (22) 08.04.86 (46) 23.11.87. Бюл. Р 43 (72) А.Н.Акимов, Ю.Г.Грибков, С.М.Замятин, В.Н.Кралин, С.Н,Малахов, В.В.Подсевалов и Н,Г,Тупиков (53) 621.791.75.037(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 230342, кл. В 23 К 9/08, 1967.

Авторское свидетельство СССР ,11 837656, кл. В 23 К 9/08, 1979. (54) СПОСОБ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМОЙ ЭЛЕК ТРОДУГОВОЙ СВАРКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при электродуговой сварке как с

КЗ дугового промежутка, так и без них, Цель изобретения — повьппение качества сварного шва, уменьшение расхода металла и электроэнергии. Для этого на дуговой промежуток и каплю расплавленного металла воздействуют бегущим пульсирующим поперечным полем, создаваемым высокочастотным многофазным индуктором, возбуждаемым от специального источника. В режиме работы беэ КЗ на конце электрода образуется капля определенной массы и, исходя из отсчета электроэнергии для ее образования, схема управления реж(п(ом сварки включает высокочастотный источник питания. Происходят взаимодействие высокочастотного бегущего поля с током, индуцированным з капле, отрыв и дозированный перенос капли в сварочную ванну. В режиме работы с К3 схема управления режимом сварки включает высокочастотный источник, и создаваемое им бегущее поле, воздействуя на каплю металла, ускоряет ее переход в сварочную ванну и обрыв шейки капли, что позволяет экономить металл и электроэнергию.

В первом случае устройство для реализации способа содержит источник сварочного тока, два амплитудных селектора, умножитель, интегратор, ключ, высокочастотный многофазный источник и индуктор. Устройство для реализации этого способа в режиме сварки с КЗ дугового промежутка содержит источник сварочного тока, амплитудный селектор, ключ, многофазный высокочастотный источник и индуктор ° 2 с ° и

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1353589

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при электродуговой сварке в защитных газах.

Цель изобретения — повышение качества сварного шва путем уменьшения разбрызгивания электродного металла и улучшения условий переноса расплавленного металла.

На фиг.! дана схема устройства для реализации способа электродуговой сварки без коротких замыканий дугового промежутка; на фиг.2 — то же, но при сварке с короткими замыканиями дугового промежутка, Для осуществления способа сварки плавлением необходимо иметь сварочный источник питания, сварочную горелку, свариваемое иэделие, высокочастотный многофазный источник питания, выполненный в виде многостабильного мультивибратора или счетчика, многофазный высокочастотный индуктор, представляющий собой многофазный коаксиальный линейный асинхронный двигатель и схему управления этими устройством.

Применение высокочастотного бегущего многофазного магнитного поля целесообразно при различных параметрах процесса сварки, а именно, как при сварке без коротких замыканий дугового промежутка каплей расплавленного металла, так и при сварке с короткими замыканиями, В режиме работы без коротких за- . мыканий способ сварки заключается в том, что за время, обусловленное режимом сварки, на конце электрода образуется капля определенной массы, и схема управления, исходя из отсчета затраченной электроэнергии, включает высокочастотный источник питания, и создаваемое индук тором высокочастотное магнитное поле, взаимодействуя с индуцированным в капле током, отрывает ее от электрода. Это позволяет осуществить направленный и дозированный перенос электродного металла, увеличить производительность труда, улучшить качество сварного шва..

В режиме работы с короткими замыканиями способ сварки заключается в том, что при коротком замыкании каплей дугового промежутка схема управления включает высокочастотный ис30

55 точник питания индуктора, и создаваемое им высокочастотное бегущее магнитное поле воздействует на каплю металла, ускоряя процесс ее перехода в сварочную ванну и обрыв шейки капли, что позволяет экономить электроэнергию, уменьшить потери металла на разбрызгивание, улучшить качество сварного шва.

Способ электродуговой сварки для различных режимов осуществляется следующим образом.

1. Электродуговая сварка плавлением с капельным переносом электродного металла без коротких замыканий дугового промежутка.

Устройство для осуществления способа сварки плавлением (фиг.1) содержит источник 1 сварочного тока, мундштук 2, шунт 3, добавочный резистор 4, умножитель 5, интегратор

6, амплитудный селектор 7, ключ 8, высокочастотный многофазный источник 9 питания, многофазный высокочастотный индуктор 10 и амплитудный селектор.11.

Способ сварки заключается в следующем.

За время, обусловленное режимом сварки, на конце электрода образуется капля определенной массы и происходит расплавление сварочной ванны.

С шунта 3 и добавочного резистора 4 снимаются сигналы, пропорциональные току и напряжению дуги соответственно. Они поступают соответственно на первый и второй входы умножителя 5, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный мгновенной мощности, выделяющейся в дуговом промежутке. Этот сигнал поступает на вход интегратора 6, формирующего сигнал, пропорциональный расходу электроэнергии за установленное время. С выхода интегратора сигнал проходит на первый вход амплитудного селектора 7, где сравнивается с сйгналом, определяющим заданную для данного режима сварки величину расхода электроэнергии для формирования одной капли и поступающим на второй вход амплитудного селектора 7. При равенстве сигналов амплитудный селектор 7 выдает сигнал на вход ключа 8, который устанавливается в положение

"1" и включает высокочастотный много1353589 фазный источник 9 питания для индуктора 10.

Когда на обмотки многофазного высокочастотного индуктора в опреде5 ленном порядке поступают импульсы питания высокой частоты, то вдоль внутренней поверхности индуктора создается высокочастотное бегущее магнитное поле. В капле электродного ме- 10 талла, как в короткозамкнутом витке, возникает индуцированный ток от осевой составляющей магнитного поля. В результате взаимодействия этого тока с радиальной составляющей магнитного >5 поля на каплю действует осевая сила, отрывающая ее от торца электрода.

Капля электродного металла под действием электромагнитной силы попадает. в сварочную ванну. 20

После отрыва капли напряжение на дуге возрастает из-за увеличения длины дуги. Сигнал, пропорциональный напряжению, поступает на первыйвход амплитудного селектора нивается с величиной напряжения, задаваемого режимом сварки. При превышении напряжения на дуге амплитудный селектор il вырабатывает сигнал, поступающий на второй вход ключа 8 и переводит его в положение "0", Высокочастотный источник питания отключается до формирования следующей капли.

Для данного способа сварки характерно то, что переход капли с электрода в сварочную ванну происходит с коротким замыканием дугового промвжутка каплей расплавленного металла.

Из единичного процесса каплепереноса можно выделить время непосредственно короткого замыкания, которое составляет значительную долю общего времени существования капли.

В момент короткого замыкания капля сначала касается сварочной ванны, а затем, растекаясь по поверхности ван50

Реализация данного способа дает увеличение производительности труда, позволяет регулировать размер капель электродного металла, способствует их дозированному и направленному пе40 реносу, улучшению качества сварного шва.

2. Электродуговая сварка плавлением с ко ро ткими з амыканиями дугов ого промежутка.

45 ны, сходит с электрода с образованием шейки. !!!ейка капли существует до тех пор, пока она, утоньшаясь до критического диаметра, не взорвется под действием нарастающего короткого замыкания.

Предлагаемый способ сварки заключается в том, что при касании капли сварочной ванны создаваемое многофазным индуктором высокочастотное бегущее магнитное поле воздействует на каплю, ускоряя процесс ее перехода в сварочную ванну и обрыв шейки капли.

Устройство для реализации данного способа (фиг.2} состоит из источника

1 питания для сварки, мундштука 2, шунта (добавочного резистора} 3, амплитудного селектора 7, ключа (порогового устройства) 8, многофазного высокочастотного источника 9 питания, многофазного высокочастотного индуктора 10, и" точника 12 образцового напряжения.

Устройство работает следующим образом.

После периода горения дуги и образования капли расплавленного металла, она (капля) замыкает дуговой:-,ромежуток. С добавочного резистора 3 на первый вход амплитудного селектора

7 поступает сигнал, пропорциональный напряжению дуги, а на второй вход— сигнал заданной величины, соответствующий напряженого короткого замыка-= . ния, При падении напряжения на дуге до напряжения короткого замыкания с выхода амплитудного селектора поступает сигнал на вход порогового устройства 8, которое включает высокочастотный источник 9 пита чя многофазного высокочастотного индуктора 10, Принцип работы высокочастотного индуктора от описанно"o отличается тем, что магнитное поле обрыва шейки капли автоматически снимается до следующего короткого замыкания.

Предлагаемый способ сварки дает экономию электроэнергии за счет уменьшения времени короткого замыкания, что достигается принудительным обрывом шейки капли высокочастотным бегущим магнитным полем при меньшем значении тока короткого замыкания, чем при обычном течении процесса сварки, улучшения процесса каплепереноса и качества шва, уменьшения по-терь металла на разбрызгивание

1353589

Формула изобретения

1. Способ магнитоуправляемой злектродуговой сварки, при котором воздействуют на дугу посторонним поперечным магнитным полем, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества сварного шва путем уменьшения разбрызгивания расплавлен- 10 ного металла и улучшения его переноса, воздействуют на дугу высокочастотным бегущим поперечным многофазным магнитным полем в виде пачки импульсов, накладываемых на конец пла- 15 вящегося электрода, причем бегущую составляющую магнитного поля направляют вдоль оси электрода в сторону сварочной ванны.

2. Устройство для магнитоуправляе- 20 мой электродуговой сварки, содержащее источник питания, плавящийся электрод и многофазныи индуктор> о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь металла на разбрыз- 25 гивание при сварке с короткими замыканиями дугового промежутка и экономии электроэнергии, в него введены последовательно соединенные амплитудный селектор, ключ и многофазный ЗО высокочастотный источник,. а ;"акже добавочный резистор и образцовый источник, при этом первый вход амплитудного селектора через добавочный резистор подключен к выходу источника питания, а второй вход — к образцовому источнику, выход многофазного высокочастотного источника подключен к многофазному индуктору.

3„ Устройство по п.2, о т л и ч а". ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества сварного шва за счет обеспечения направленного дозированного переноса электродного металла при сварке без коротких замыканий дугового промежутка, в него введены умножитель, интегратор, второй амплитудный селектор и шунт, при этом входы умножителя через шунт и добавочный резистор соответственно соеди= нены с клеммами источника питания и с первым входом первого амплитудного селектора, на второй вход которого подано опорное напряжение, а выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход умножителя через интегратор подключен к первому входу второго амплитудного селектора, на второй вход которого подано также опорное напряжение, а выход которого через ключ и многофазный высокочастотный источник подключен к многофазному индуктору, 1353589

Составитель В.Грибова

Редактор С.Патрушева Техред И.Верес Корректор М.Максимишинец

Заказ 5658/13 Тираж 970 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4