Способ контактной стыковой сварки оплавлением

Способ контактной стыковой сварки оплавлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам контактной стыковой сварки оплавлением и может быть использовано преимущественно для соединения деталей с большими поперечными свариваемыми сечениями на стыкосварочном оборудовании с ограниченной электрической мощностью. Цель изобретения - повышение производительности путем интенсификации нагрева свариваемых деталей, При оплавлении задают скорость подачи подвижной плиты в зависимости от величины сигнала, пропорционального сварочному току. При токе, соответствующем экстремуму электрической мощности выделяющейся в стыке осуществляют останов подвижной плиты. С момента останова измеряют амплитудные значения сварочного тока в каждом полупериоде. Определяют отношения измеренных амплитудных значений к амплитудному значению сварочного тока при останове и осуществляют разведение свариваемых деталей до снижения величины отношения до заданного значения, при котором отсутствуют перерывы в протекании сварочного тока, после чего скорость подачи восстанавливают. При сварке сталь-- ных изделий с компактным сечением скорость подачи восстанавливают при значении отношения измеренного амплитудного значения к амплитудному значению сварочного тока при останове,равном 0,5. При сварке стальных деталей с развитым сечением скорость подачи восстанавливают при значении отношения измеренного амплитудного значения к амплитудному значению сварочного тока при останове, равном 0,7. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ел С О 00 ел N ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4475273/27 (22) 17.08.88 (46) 07,01.91.Бюл. М 1 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона и Криворожский металлургический комбинат "Криворожсталь" им.Б.И.Ленина (72) С,И.Кучук — Яценко, B.T,×åðåäíè÷oê

С.С.Тильга, И.Т,Ротару, Д.И.Беляев, M.Â. Богородский, A.Â. Бондарук, Б.Л. Грабчев и В.Н.Мальцев (53) 621.791,762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 903026, кл. В 23 К 11/04, 1980, (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к способам контактной стыковой сварки оплавлением и может быть использовано преимущественно для соединения деталей с большими поперечными свариваемыми сечениями на стыкосварочном оборудовании с ограниченной электрической мощностью, Цель изобретения - повышение производительности путем интенсификации нагрева свариваемых деталей, При оплавлении задают скороИзобретение относится к области конТВКТНоА стыковой сварки оплавлением и может быть использовано для соединения деталей с большими поперечными сечениями на стыкосварочном оборудовании с ограниченной электрической мощностью, Целью изобретения является повышение производительности сварки путем интенсификации нагрева свариваемых деталей.,, Ц.„„1618547 А1

cTb f10 /3 IH подвижной о 1MTI I в зависимости от величины сигнала, пропорционального сварочному току. При токе, соответствующем экстремуму электрической мощности выделяющейся B стыке осуществляют останов подвижной плиты. С момента останова измеряют амплитудные значения сварочного тока в каждом полупериоде. Определяют отношения измеренных амплитудных значений к амплитудному значению сварочного тока при останове и осуществляют разведение свариваемых деталей до снижения величины отношения до заданного значения, при котором отсутствуют перерывы в протекании сварочного тока, после чего скорость подачи восстанавливают. При сварке сталь-. ных изделий с компактным сечением скорость подачи восстанавливают при значении отношения измеренного амплитудного значения к амплитудному значению сварочного тока при останове,равном 0,5. При сварке стальных деталей с развитым сечением скорость подачи восстанавливают при значении отношения измеренного амплитудного значения к амплитудному значению сварочного тока при останове, равном 0,7. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

На чертеже представлена блок — схема устройства для реализации способа.

На схеме обозначены свариваемые де- а тали 1, неподвижная колонна 2, подвижная колона 3, сварочный трансформатор 4, трансформаторы 5 l1 6 тока, блок 7 измерения мощности, блок 8 нахождения экстремума, запоминающее устройство 9, устройство 10 . измерения ам пл итуд ного значения тока, делительное устройство 11, 1618547 задан>щее устройство 1>, командное устройство 13, коммутирующее устройство 14, блок 15 сравнения и привод 16 оплавлеНИЛ.

Трансформатор 5 тока предназначен для измерения величины сварочного тока при оплавлении и своими выходами связан с блоком 7 измерения мощности и блоком 8 нахождения экстремума.

Трансформатор 6 тока предназначен для измерения величины сварочного тока при оплавлении и своими выходами связан с устройством 10 измерения амплитудного значения тока.

Блок 7 измерения мощности предназначен для измерения электрической мош; ности, выделяющейся в стыке в каждом полупериоде колебаний сварочного тока.

На вход блока 7 измерения мощности поступают сигнал, прогорциональный величине сварочного тока с трансформатора 5 тока, а также, напряжение с вторичной обмотки сваро ного трансфсрматор- 4., à era выход связан с Глоком 8 нахождения экстремума. . Блок 8 нахождения экстремума предназначен для нахождения экстремума электрической мощности, выделяющейся в стыке, и своим входо.и соединен с блокам 7 измерения мощности и трансформатором 5 тока, а выходами - c запоминающим устройством 9 AA командным устройством 13.

Запоминающее устройство 9 предназначено для запоминания сигнала, nponoa. J ëaHàëû-;ого величине амплитудного значения сварочного тока прл экстремуме .лощност ., Входы запоминающего устролства 9 соединены с блоком 8 нахождения экстремума, устройством 1О измерения амплитудного значения тока и коммутирующим ус.-ройством 14„а его выход соединен с депительным устройством 11. устройство 10 измерения амплитудного значения тока служит для измерения ампллтудного значения сварочного тока. Его вход соединен с трансформатором 6 тока, а его выходы - с запоминающим устройством 9 и делительным устройством 11.

Делительное устройство 11 предназначено дпя определения . >тно цения измеренных амплитудных значений сварочного тока с момента останова в каждом полупериоде к амплитудному значению сварочного тока при anàíaâe. Входы далительного устрой ства 11 соединены с запоминающим устройством 9 и устролством 10 измерения амплитуд"; го О значения TGK3, а егО ВыхОд с блоком сравнения 15, Задающее устройство 12 служит для формирования заданного сигнала, пропорционального отношению амплитудного значения сварочного тока при разведении

5 деталей к амплитудному значению сварочного тока при останове, соответствующего моменту восстановления скорости подачи.

Выход задающего устройства 12 соединен с входом блока 15 сравнения.

Командное устройство 13 преднаэ. ачсно для формирования команд на сближение и разведение свариваемых деталей. На его

Входы подаются сигналы = блока 8 нахождения экстремума и блока 15 сравнения, а его выход соединен с приводом 16 оплавления.

Комму-ирующее устройство 14 служиг для подачи команды íà сброс памяти в запоминающее устролство 9. Вход коммуи тирующего устройства соединен с

2„ блоком 15 сгавнения, а его выход — с

= àïaìèíàtaùè>4 ус> ройством 9, Блок 15 сравнения служит дпя сравнения заданного сигнала и сигнала, пропорционального отношению измеренных

2ц значений амплитудного значения сварочного тока при разведении деталей к амплитудному значению сварочного тока при останове. Входы блока 15 сравнения соединены с делительным устройством 11 и задающим устройством 12, а его выходы - с командным устройством 13 и коммутирующим устройством 14.

Привод 16 оплавления предназначен

35 для сообщения свариваемым деталям движений на сближение и соединение с подвижной колонной 3. Вход привода 16 оплавления связан с выходом командного устройства 3, Способ реализуется следующим обра40 зом.

Перед началом сварки в задающее устройство 12 вводится информация о заданном сигнале, пропорциональном отношению амплитудного значения сварочного тока при разведении деталей к амплитудному значению сварочного тока при останове, соответствующем моменту восстановления скорости подачи.

В начале сварки с командного устрой5О ства 13 на привод 16 оплавления подается команда на сближение свариваемых деталей 1..

После: прикосновения торцов свариваемых деталел 1 по вторичному контуру сва рочного трансформатора 4 начинает протекать сварочный ток, величина которого по мере сближения деталей нарастает, при этом на входы блока 7 измерения мощности поступают напряжение с вторичного

1618547 контура сварочного трансформатора 4 и сигнал с трансформатора 5 тока. Происходит измерение электрической мощности, выделяющейся в стыке в каждом полупериоде сварочного тока. Сигнал, пропорциональный мощности, подается в блок 8 нахождения экстремума, в котором происходит нахождение экстремума мощности, выделяющейся в стыке.

Одновременно с трансформатора 6 тока на вход устройства 10 измерения амплитудного значения тока поступает сигнал, пропорциональный сварочному току. Происходит вычисление амплитудных значений сварочного тока в каждом полупериоде, которые подаются в запоминающее устройство 9. В момент достижения экстремума электрической мощности, выделяющейся в стыке, с блока 8 нахождения экстремума на устройство 9 подае ся команда на запоминание амплитудного значения сварочного тока и одновременно на командное устройство 13, которое осуществляет останов деталей и подает команду на их разведение.

Величина сварочного тока начинает уменьшаться, При разведении деталей на делительное устройство 11 с устройства 10 измерения амплитудного значения тока поступают сигналы, пропорциональные амплитудным значениям сварочного тока в каждом полупериоде, а также сигнал с устройства 9, поопорциональный величине амплитудного значения сварочного тока при останове. Происходит определение отношения измеренных амплитудных значений к амплитудному значению сварочного тока при останове. Далее сигнал, пропорциональный вычисленному отношению, с устройства 11 поступает на блок 15 сравнения.

В последнем осуществляется сравнение заданного сигнала с задающего устройства 12 и вычисленного отношения с устройства 11.

При снижении величины вычисленного отношения до заданного значения (их раз- 4 ность становится равной нулю) с блока сравнения подается сигнал на командное устройство 13 и коммутирующее устройство

14, При этом с устройства 13 на привод t6 оплавления подается команда на вбсста- 5 новление скорости подачи. Одновременно с устройства 14 на устройство 9 подается команда на сброс памяти.

Далее опять осуществляется сближение свариваемых деталей 1 и весь описанный цикл многократно повторяется.

В качестве трансформаторов 5 и 6 тока применен трансформатор тока типа ТНШЛ

1000/5 Устройство 9 представляет собой амплитудный детектор, Устройство 11 содержит аналоговый делитель. Блок 15 сравнения представляет собой компаратор, Привод 16 оплавления смонтирован на ба5 зе электрогидравлического усилителя типа

УЭГ,С вЂ” 100. Блок 8 нахождения экстремумасобран по известной схеме, определяющей приращения средних значений тока и мощности в каждом из последующих измерений и вычисляющей производную от мощности по току.

В качестве устройства 10 измерения амплитудных значений тока использована схема на основе амплитудного детектора со

15 сбросом. Устройством 12 является потенциометр, устройством 13 - триггер устройством 14 - одновибратор.

При сварке стальных изделий с компактным сечением, например квадрат,Kpyr, скорость подачи восстанавливают при значении определяемого отношения амплитудных значений сварочного тока, равном

0,5, а с развитым сечением, например уголок,швеллер, — при значении, равном 0,7, что является оптимальным с точки зрения эффективности тепловложения в свариваемые детали, а также гарантирует непрерывное протекание сварочного тока.

30 Данные значения обусловлены тем, что при сварке деталей с развитым сечением на и ротекании процесса меньше скаЗывается явление вторичного плавления, и, соответственно наблюдается более быстрое изменение сва-.

35 рочного тока.

П р и м о р.Сваривались заготовки проката квадратного сечения (компактное сечение) размером 80 "80 мм из Ст. 3 кп. Осадка оплавляемых деталей производилась после

40 достижения требуемого разогрева их торцов. Вторичное напряжение холостого хода сва рочн ых трансформаторов составляло 6,8 В.

В процессе оплавления производились остановы подвижной плиты при достижении сварочным током точки экстремума электрической мощности. Для вторичного напряжения 6,8 В ток, при котором осуществлялся останов подвижной плиты, составлял 28000 А.

После остановов детали разводили, измеряли амплитудные значения сварочного тока в каждом полупериоде и опреДеляли отношения измеренных амплитудных значений к амплитудному значению сварочного тока при останове. Скорость подачи восстанавливали после достижения определяемым соотношением (K) значения 0,5:

14000 А

28000 А

1618547

К 19600А 07

28000 А

Среднее время сварки составило 70 с.

Также сваривали образцыы рельсов данного тин- при следующих значениях К;

22400 А

28000 А

Составитель И. Фелицина

Редактор О. Орковецкая Техред Э. Цаплюк Корректор Л. Алексеенко Заказ 59/91 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

При этом среднее время сварки составило 40 с.

Также сваривали образцы данного типа при следующих значениях К:

К 06

28000 А

11200 А

28000 А

В этих двух случаях наблюдалось увеличение времени сварки до 50 с.

Сваривались на том же режиме образцы рельсов типа Р65(развитое сечение) В данном случае

К 16800 А

28000 А

В этих двух случаях наблюдалось увеличение времени сварки да 85 с".

Применение изобретения позволяет повыcL>Tb производительность cBBpKN HB 30,Д

Формула изобретения

1. Способ контактной стыковой сварки оплавлением, при котором при оплавлении задают скорость подачи подвижной плиты в зависимости от величины сигнала, пропорцинального сварочному току, осуществляют останов подвижной плиты при сварочном токе, соответствующем экстремуму электрической мощности, выделяю5 щейся в стыке, а затем скорость подачи восстанавливают о т.л и ч а ю шийся тем, что с целью повышения производительности путем интенсификации нагрева саариваемых деталей, перед восстановлением

10 скорости подачи с момента останова подвижной плиты измеряют амплитудные значения сварочного ток:." в каждом полупериоде, определяют огношения измеренных амплитудных эн=";åíèé к амплитуд15 ному значению сварочного тока при останове и осуществляют разведение свариваемых деталей до достижения величиной отношения заданного значения, при котором отсутствуют перерывы в протека20 нии сварочного тока.

2. Способ по и. 1 о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при сварке стальных деталей с компактным сечением скорость подачи

25 восстанавливают при значении отношения измеренного амплитудного значения к амплитудному значению сварбчного тока при останове, равном 0 5.

3. Способ по и. 1 отличающийся

30 тем, что при сварке стальных деталей с развитым сечением скорость подачи восстанавливают. при значении отношения измеренного амплитудного значения к амплитудному значению сварочного тока при останове, равном 0,7.