Устройство для разогрева и сварки

Устройство для разогрева и сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к диффузионной сварке в плазме тлеющего разряда и обеспечивает процесс очистки свариваемых изделий в автоколебатель ном режиме и постепенный переход к непрерывному режиму. Данный режим осуществляется благодаря устройствам управления и вспомогательному источнику питания. Поддержание минимального значения тока тлеющего разряда обеспечивается высоковольтньм источником , а задание общего значения тока - основным источником. Устройство управления состоит из двух пар п-р-п-транзисторов, шести диодов, пяти резисторов, двух конденсаторов. Описаны связи между упомянутыми элементами . 1 з.п. ф-лы, 5 ил. со СП СЛ 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4043735/25-27 (22) 27.03.86 (46) 30.11.87. Бюл. У 44 .(72) А.Л. Сиваков, Г.Н. Степанов, В.К. Савельев и А.П. Романенков (53) 621.791.755 1088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

В 872091 кл. В ?3 К 9/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 1230771, кл. В 23 К 9/00. 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА И

СВАРКИ (57) Изобретение относится к диффузионной сварке в плазме тлеющего разряда и обеспечивает процесс очистки

„.SU„, 1355400 А1 свариваемых изделий в автоколебательном режиме и постепенный переход к непрерывному режиму. Данный режим осуществляется благодаря устройствам управления н вспомогательному источнику питания. Поддержание минимального значения тока тлеющего разряда обеспечивается высоковольтным источником, а задание общего значения тока — основным источником. Устройст-. во управления состоит из двух пар п-р-п-транзисторов, шести диодов, пяти резисторов, двух конденсаторов.

Описаны связи между упомянутыми элементами. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1 13554

Изобретение относится к сварочному оборудованию и предназначено для использования в установках для сварки и пайки в тлеющем разряде.

Целью изобретения является сокращение времени разогрева свариваемых деталей путем сокращения времени горения дугового разряда.

На фиг. 1 показана блок-схема предложенного устроства на фиг. 2,3— принципиальная схема источников питания на фиг. 4 — то же, устройства управления для одной секции анода; на фиг. 5 — диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство управления многосекционным анодом состоит из N устройств управления 1.1-1. N, первые, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с основным 2, высоковольтным 3 и вспомогательным 4 источниками, при этом каждый выход 1 ° 1-1N устройств управления соединен с соответствующей секцией анода 5.1-5N в 25 рабочей камере 6.

Принцип работы устройства для одной секции анода согласно фиг. 5.

В момент t подается питание на трансформаты Тр2 и ТРЗ (йиг. 2,3), благодаря которым вырабатываются напряжения U> и U<. Так как напряжение

Ug имеет высокую величину, то происходит пробой разрядного промежутка между секцией анода и .деталью и через секцию анода протекает ми35 нимальное значение тока тлеющего

Разряда I H, определяемое сопротивлением R< (фиг. 4),при этом напряже40 ние на разрядном промежутке равно

Uq k . MMH (ñì. вольт-амперную харакй. к. теристику тока тлеющего разряда, фиг. 5а, точка С).

Напряжение вспомогательного источ45 ника U устанавливается так, чтобы

" и к.амин " °

Следовательно, транзисторы Ч и

V4 закрыты; а ток Т„„„протекает через сопротивление R, диод Ч, базы

50 транзисторов V u V соответствующую секцию анода и деталь (фиг. 4).

При включении основного источника вырабатывается напряжение U, где

U > U „„„. Следовательно, через

55 сопротивление R„, диоды Ч„и V>, открытые транзисторы V и Ч ток тлеющего разряда стремится увеличиться с I„„„до I „(фиг. 5, с,,tg).

00 2

Если деталь холодная, то тлеющий разряд переходит в дуговой (t>-t ), при этом напряжение на разрядном промежутке. U, резко падает, т.е. а,к. из точки А переходит в точку В (фиг. 5a). При этом транзисторы

V uV открываются,так как !»»U „;м,„, а транзисторы V< и V закрываются, причем конденсатор С „заряжается через сопротивление R, еще больше открывая транзисторы V и V а конденсатор С> разряжается через разрядный промежуток соответствующего сегмента, поддерживая условия перехода тлеющего разряда иэ точки А в дуговой в точку В (фиг. 5а, пунктирная линия). Так как транзисторы

V и Ч закрылись скачком, то дуговой разряд гасится (t ) и напряжение на данном сегменте анода благодаря ,току Т „„, который протекает через сопротивление R. и открытые транзисторы V> и V< стремится увеличится до Бр ; мин (фиг ° 5р сэ 14), При U ; з U 4 транзисторы V и Ч закрываются и открываются транзисторы V< и V конденсатор C„ разряжается через сопротивления R „ и R,äèoä

V» транзистор V, и диод Ч,, еще больше закрывая транзисторы Ч з и V и открывая транзисторы V и V,Следовательно,конденсаторы С и С> (фиг.4) обеспечивают работутранэисторов Ч и V» в режиме ключа и, если ток I „, 1, 5А, то конденсатор С можно исключить.

B этом случае возрастает частота следования импульсов дуги, однако . оплавления свариваемых изделий не происходит, если параметры цепи выб\ раны так, что время гашения дуги имеет величину 10 — 10 с (определяется в .основном временем разряда конденсаторов С„; С ). Поэтому С, и

С должны иметь минимальную величину с тем, чтобы обеспечивался ключе-! вой режим транзисторов Ч и V

Диоды Ч и Ч служат для предотвра щения. подачи высокого напряжения в основной и вспомогательный ис3 точники питания, поэтому напряжение на каждом сегменте U может измеCl Ki няться от нуля до U, благодаря чему обеспечивается эффективное поддержание минимального значения тока тлеющего разряда

Uq-U а.к.» мин

МИН К з

Реличина тока I выбирается из условий, что если тлеющий разряд перешел в дуговой и выключился основной источник, то дуговой разряд дол5 жен погаситься и восстановиться тлеющий (обычно imgg 20 — 50 мА) . Ограничение ток à I „при пер еходе тлеюще-. го разряда в дуговой осуществляется с помощью сопротивления R которое обычно равно 30 †1 Ом. Особые требования предъявляются к выбору транзисторов Ч и Ч по постоянному напряжению коллектор — эмиттер (U „ ), т.е. U

U (>500B)

Таким образом, в начальный момент (режим "очистки") устройство управ— ления обеспечивает разогрев свариваемых изделий в автоколебательном режиме (фиг.. 5) и по мере разогрева свариваемых изделий переходит в непрерывный режим, причем величина тока через каждую секцию анода в автоколебательном и непрерывном ре- 25 жимах практически одинакова, благодаря чему разогрев.свариваемых изделий по сравнению с прототипом уменьшается в 1,5-2 раза.

Принципиальная схема источников 30 питания изображена на фиг. 2, 3.

Основной источник 2 сЬстоит из автотрансформатора РН, трансформатора Тр,, выпрямителя V, -V<, реле Р„ и построен так, что при переключении выводов А„В С, или А2В2С3 напряже1 ние U изменяется от 0 до 7, 500 В, причем задается ток тлеющего разря— да в режиме разогрева Т, а при включенном реле Р„(койтакты

А В С ) задается ток тлеющего разряда в режиме сварки I где реле ср

Р„управляется датчиком температуры.

Высоковольтный источник 3 состоит из трансформатора Тр2, выпрямитель- 45

НОГО мОста V7 Ч10 КОнденсатОра С1 и построен так, что напряжение.

U 7 1000 В.

Вспомогательный источник 4 сос" тоит из трансформатора Тр3, выпрямительного моста Ч„, -Ч1, транзисто-: ров V>, V . и построен так, что при изменении сопротивления К1 напряжение U4 изменяется от 100 до

250 В.

Порядок работы устройства для разогрева и сварки согласно фиг. 1 заключается в следующем.

О

Включаются высоковольтный 3, вспомогательный 4 источник .и напуском рабочего газа в рабочую камеру 6 устанавливается ток Т „ с требуемой шириной зоны нагрева свариваемых изделий. Затем напряжение вспомога— тельного источника 4 устанавливается так, чтобы Т1<.6U„„,, включается основной источник 2 и свариваемое изделие начинает разогреваться. По мере разогрева определяется ток тлеющего разряда Т, при котором температура свариваемых изделий достигает

0,5-0,75 Т „„ и в основном источнике !

2 устанавливаются заданные значения

I и Т, где Т„., =1,5-2 I . Таким образом, последующая сварка изделий осуществляется в автоматическом режиме.

Применение транзисторов в устройстве управления обеспечивает гаше— ние дугового разряда за время 10 —

10 с, благодаря чему значительно повышается ток тлеющего разряда в режиме очистки и тем самым сокращается время разогрева свариваемых изделий в 1,5-2 раза. Значительно упрощена конструкция основного источника питания, повышена надежность работы, так как дугогашение, защита от короткого замыкания и перегрузок происходит в каждой секции анода.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для разогрева и сварки деталей в тлеющем разряде, содержащее основной и высоковольтный источники питания и анод из . N секций, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что., с целью сокращения времени разогрева свариваемых деталей путем сокращения времени горения дугового разряда, в него введены вспомогательный источник питания и N устройств управления, первые, вторые, и третьи входы .каждого из которых соединены соответственно с выходом основного, высоковольтного и вспомогательного источников питания, а выходы — с соответствующей секцией анода.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я те11, что устройство управления состоит из двух пар п — р — n-транзисторов, шести диодов, пяти резисторов и двух конденсаторов, при этом первый вход устройства управления через последовательно соедин

13554 ные первый резистор и первый диод в прямом направлении подключен к катоду второго и аноду третьего диодов, ко лектор первого транзистора к второ5 му резистору, второй вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора и через третий резистор с анодом второго диода, второй вход устройства управления через четвертый 1О резистор подключен к аноду четвертого диода и коллектору второго транзистора, база которого соединена с вторым выводом первого конденсатора и катодами пятого и шестого диодов, а эмит- 15 тер — с базой третьего транзистора, оо

6 коллектор которого соединен с катодом четвертого диода и базой первого транзистора, эмиттер которого подключен к базе четвертого транзистора, третий вход устройства управления через пятый резистор подключен к аноду пятого диода, а коллектор четвертого транзистора соединен с катодом третьего диода, один вывод второго конденсатора соединен с общей точкой, источников, а второй вывод, который является выходом устройства управления, соединен с анодом шестого диода и эмиттерами третьего и четверто— го транзисторов.

1355400

Фие, 3

Фиг. Ф акинин

Ц, 1раз сии

t гt, М ь ю1З

1 фи 5

Составитель В. Грибова

Редактор М. Келемеш Техред .М.Дидык Корректор Л. Патай

Заказ 5744/13 Тираж 970 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4