Способ газодинамического контроля уровня сварочной ванны

Способ газодинамического контроля уровня сварочной ванны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для контроля уровня сварочной ванны в системах автоматического регулирования при сварке с принудительным формированием шва. Цель изобретения - повышение качества сварки за счет повышения точности определения уровня сварочной ванны и помехоустойчивости при его определении. В способе используется эффект периодического колебания величины давления в магистрали газа, подаваемого в сопло при погружении сопла в жидкую сварочную ванну. Об уровне ванны судят по производной изменения этого давления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 (51 )5 В 23 К 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4436355/31-27 (22) 06.06.88 (46) 15.03.90. Бюл. М -)О (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона АН УССР (72) Л.Н.Орлов, Б.Н,Шпепаков и А.Н.Юштин (53) 621.791.793.03(088.8) (56) Агейкин Д.И. и др. Датчики автоматического контроля и регулирования. M. Машиностроение, 1965.

Датчики и измерительные преобразователи для контроля и регулирования сварочных процессов. Сборник.

Киев: ИЭС, 1985, с. 43.

Изобретение относится к дуговой сварке плавлением с принудительным формированием шва и электрошлаковой сварке, в частности, к способам конт; роля уровня сварочной ванны.

Целью изобретения является повышение качества сварки путем повышения точности определения уровня сварочной ванны и помехоустойчивости при ее определении.

На чертеже представлен пример реализации способа контроля.

Сущность способа заключается в следующем.

Контроль уровня сварочной ванны .основан на измерении давления датчиком в магистрали с защитным газом, которая заканчивается соплом, рас2 (54) СПОСОБ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ УРОВНЯ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для контроля уровня сварочной ванны в системах автоматического регулирования при сварке с принудительным формированием.шва. Цель иэобретенияповышение качества сварки за счет повышения точности определения уровня сварочной ванны и помехоустойчивости при его определении. В способе используется эффект периодического колебания величины давления в магистрали газа, подаваемого в сопло при погружении сопла в жидкую сварочную ванну, Я

Об уровне ванны судят по производной изменения этого давления. 1 ил. положенным в водоохлаждаемом ползуне.

Сопло погружается в жидкую сварочную ванну, Для того, чтобы сопло не эабивалось выбросами из сварочной ванны и было нечувствительным к давленьйо сварочных газов, поток через него должен быть относительно большим, что мР

- приводит к выдуванию жидкого металла из ванны и затрудняет регистрацию малых по абсолютной величине отклонений давления в магистрали с защитным га- р эом. Кроме того, начальное изменение давления в магистрали, давление сварочных газов или уменьшение, сечения сопла за счет его частичного залипания брызгами металла и шлака приводят к изменению сигнала на выходе датчика давления, которое будет рас1549704

4 ценено как изменение .уровня сварочной ванны, ходя в действительности такового может и не быть, Поэтому для улучшения точности контроля уровня ванны и защиты от помех, вызванных давлением сварочных газов, брызгами, изменением давления в магистрали, сигнал с датчика давления дифференцируется и детектируется. Этот результирующий.сигнал будет иметь определенное отличное от нуля значение только при наличии периодических колебаний давления в магистрали, возникающих при погружении сопла в жидкую сварочную ванну. При этом давление в магистрали должно превышать максимальное гидростатическое давление столба жидкости над соплом.

Очевидно, что давление внутри 20 пузырька на конце сопла в сварочной ванне зависит от гидростатического столба жидкого металла над пузырьком и сил поверхностного натяжения, которые, в свою очередь, являются функ- 25 цией диаметра пузырька. При превышении архимедовой силой, действующей на пузырек, сил адгезии пузырька к стенкам сопла он обрывается и на сопле начинает расти новый .пузырек. Диаметр пузырька на сопле периодически изменяется, следовательно, меняется величина сил поверхностного натяжения, что, в свою очередь, приBopHT I< IIepHopH e Ko изменению давления в растущем пузырьке и в магистрали с защитным газом. Такое периодическое изменение давления в магистрали будет наблюдаться всегда, когда сопло погружено в жидкую сварочную 40 ванну.

Пример. В водоохлаждаемом сварочном ползуне 1 имеется сквозное отверстие — сопло 2, соединенное с магистралью 3 углекислого газа. В магистраль врезана герметичная камера 4 в которую помещен угольный датчик 5 давления, например угольный микрофон

К<-16-У, сигнал с которого дифференцируется резистивно-емкостной:схемой

6 с экспериментально подобранной постоянной времени, детектируется детектором 7 и подается на компаратор 8 уровня на микросхеме К554СА3, наличие на выходе которого уровня логической

"1" служит сигналом превышения а наличие уровня логического "0" — сигналом понижения уровня ванны относи тельно сопла.

Применение данного способа контроля уровня сварочной ванны,и слежения за уровнеМ ванны приплодом свароЧного ползуна при сварке с принудительным формированием шва на аппарате А3590 позволило значительно снизить вероятность образования пор в сварном шве эа счет точного и стабильного поддержания уровня ванны на заданном уровне.

Формула изобретения

Способ газодинамического контрояя уровня сварочной ванны при дуговой сварке плавлением, заключающийся в измерении давления в газовой магистрали сопла, расположенного в водоох" лаждаемом ползуне, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества сварки эа счет повыше ния точности определения уровня сварочной ванны и помехоустойчивости при его определении, об уровне сварочной ванны судят по производной изменения этого давления.

1549704

Корректор И.Муска

Редактор А.Маковская

Заказ 233 Тираж 623 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

8ыа6

Й/ФИЛА

Составитель В.Ткаченко

Техред М.Дидык