Способ контактной стыковой сварки оплавлением

Способ контактной стыковой сварки оплавлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением, преимущественно деталей из углеродистых сталей. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности оборудования. После выдачи команды на осадку измеряют текущие значения сварочного тока и мощности. В момент, когда знаиение производной электрической мощности по сварочному току становится равным нулю отключают сварочное напряжение. СНИ.-РГСЯ перегрев ТОКОПОДВОДОВ И ОбМОТОК СВРГ-ЭЧНОЫ трансформатора и подгорание контактов коммутационных устройсгЕ1 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () 9) ((я) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

<,т г < р н

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4702815/27 (22) 09.06.89 (46) 15.06.91..Бюл. М 22 (71) Институт электросварки им. Е,Q.Ïàòîíà (72) С.И.Кучук-Яценко, Ю,В.Швец, В.Ф.Загадарчук, И.В.Зяхор, Б.И.Казымов и И.Н.Мосендз (53) 621.791.762.5 (088.8) (56) Солодовников С,А. и др. Оборудование для контактной сварки и его эксплуатация.

Наукова думка, Киеа, 1974, с.13.

Авторское свидетельство СССР

М 1466890, кл. В 23 К 11/04, 1987.

Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением преимущественно деталей из углеродистых сталей.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности оборудования.

В предлагаемом способе контактной стыковой сварки оплавлением, включающем подачу напряжения на детали, оплавление, осадку и отключение напряжения после выдачи команды на осадку измеряют текущие значения сварочного тока и электрической мощности, определяют значение производной электрической мощности по сварочному току и в момент, когда значение производной становится равным нулю, отключают сварочное напряжечие.

При сварке углеродистых сталей удаление окислов в процессе осадки с поверхности свариваемых торцов возможно при температурах более низких, чем температура плавления стали. Поэтому при сварке углеродистых сталей с содержанием легиру(sx)s В 23 К 11/04//В 23 К 103:04 (54) СПОСОб КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением, преимущественно деталей иэ углеродистых сталей. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности оборудования. После выдачи команды на осадку измеряют текущие значения сварочного тока и мощности, В момент, когда значение производной электрической мощности по сварочному току становится равным нулю, отключают сварочное напряжение. Снижается перегрев токоподводов и обмоток сварочного трансформатора и подгорание контактов коммутационных устройств. 1 ил, ющих элементов до 1,0;! проведение осадки под током до момента закрытия макси- Я мального искрового зазора не является необходимым условием для получения качественного соединения. Для отсутствия де- а фектов соединения в этом случае Оч, достаточно, чтобы отключение напряжения (Л производилось не раньше прекращения у процесса оплавления деталей по всему сечению.

После выдачи команды на осадку вследствие инерционности привода пере- 0© . мещения сварочной машины процесс оплввления лоддерииввется некоторое

spaM>. Это время яввисит. от инерционности ъ привода осадки и максимальной электрической мощности сварочной машины, В качестве параметра для определения момента прекращения процесса оплавления используется текущее значение производной электрической мощности по сварочному току. Процесс оплавления является устойчи

1655708

К-805.

55 вым, если положительному приращению сварочного тока соответствует положительное приращение полезной мощности

d l n

) О, генерируемой в искровом промеd lñå жутке. При достижении значения сварочного тока, соответствующего экстремуму полезной мощности, производная

d Pn

= О. В этом случае процесс оплавления

4 lce возможен, если по каким-либо причинам (например, уменьшение скорости сближения деталей) произойдет уменьшение проводимости контактирующих поверхностей деталей. Однако после включения осадки скорость сближения деталей возрастает, достигая своего максимума, который в десятки раз превосходит скорость сближения при оплавлении. За счет этого происходит быстрое увеличение площади, а следовательно, проводимость участков контактирования, Поэтому после выдачи команды на осадку в момент, когда производная (= О), процесс оплавления прекращаdPn

d lcB ется по всему сечению свариваемых деталей.

Отключение напряжения при осадке до

dPn момента, когда (= О), недопустимо, d lc8 так как ухудшается качество соединений вследствие преждевременного прекращения оплавления и окисления свариваемых поверхностей деталей. Если отключение напряжения производить позднее укаэанного момента, то происходит неоправданный перегрев токоподводов и обмоток сварочного трансформатора, а также ухудшаются условия нагрузки электросети, что снижает эффективность процесса.

Отключение напряжения при осадке в момент равенства нулю производной мощности по току в сварочной цепи является предпочтительным преимущественно при сварке деталей из углеродистых сталей с содержанием легирующих элементов до

1 . В этом случае не требуется проведение осадки под током до момента закрытия максимального искрового зазора, так как удаление окислов из глубоких кратеров облегчается благодаря образованию легкоплавких силикатов железа и марганца, температура плавления которых значительно меньше температуры плавления стали.

Применение предлагаемого изобретения при сварке деталей из других металлов и сплавов возможно в том случае, если время кристаллизации расплава, находящегося в наиболее глубоких кратерах, больше времени закрытия максимального искрового зазора при осадке.

Из сравнительного анализа способа контактной стыковой сварки по прототипу, а также аналогов видно, что предлагаемый способ обладает новизной и существенными отличиями, которые позволяют достичь поставленной цели.

Примером конкретного применения предлагаемого изобретения может служить контактная стыковая сварка оплавлением труб Ф 530х16 мм из стали 20 на машине

На чертеже приведено устройство. позволяющее реализовать предлагаемый способ.

Устройство содержит свариваемые детали 1, 2; эажимные губки 3, датчик 4 мощности; датчик 5 тока; дифференцирующие звенья 6 и 7; делительное устройство 8; блок

9 управления сварочной машиной, силовой контактор 10 сварочной машины, сварочный трансформатор 11.

Устройство работает следующим образом.

По команде с блока 9 управления включается силовой контактор 10, который подает напряжение на сварочный трансформатор 11 и начинается сближение свариваемых деталей 1 и 2, зажатых в токоподводящих зажимах 3 по заданной программе. При появлении сварочного тока на выходе датчика 4 мощности и датчика 5 тока появляются сигналы, которые через дифференцирующие звенья б и 7 поступают на вход делительного устройства 8, на выходе которого появляется напряжение

d Р. пропорциональное, которое поступац се ет в блок 9 управления, После выдачи команды на осадку в блоке 9 управления происходит определение знака поступающего напряжения, dPn din пропорционального, и при = 0

Се б се блок 9 управления выдает команду на отключение силового контактора 10. Дальнейшая осадка происходит при выключеном сварочном напряжении.

Сварка производилась на следующем режиме: напряжение сварки Uz = 7,0 В, припуск на оплавление iona = 40 мм, припуск на осадку 10c = 8 мм, начальная скорость оплавления Vn = 0,25 мм/с, конечная скорость оплавления Ч» = 1,2 мм/с. Отключение сварочного напряжения после включения осадки проводилось устройством изображенным на фиг, 1 по выполнению требова1655708

Контроль за осуществлением способа осуществлялся по записям параметров процесса сварки, Применение предлагаемого способа сварки позволит значительно увеличить эксплуатационную надежность сварочного оборудования за счет снижения

Составитель Э.Ветрова

Редактор А.Долинич Техред M.Моргентал Корректор О,Кравцова

Заказ 2018 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбина "Патент", f. Ужгород. ул.Гагарина, 101 ния =О. Выполнениеэтоготребования

dPn

d Ice контролировалось выводом напряжения

d In пропорционального на самопишуd Ice щий прибор.

Механические свойства сварных соединений соответствовали требованиям СНиП

Lll — 42-80. Металлографические исследования показали отсутствие каких-либо дефектов. перегрева токоподводов и обмоток сварочного трансформатора и подгорания контактов коммутационных устройств, Формула изобретения

5 Способ контактной стыковой сварки оплавлением преимущественно деталей из углеродистых сталей, включающий подачу напряжения на детали, их оплавление, осадку и отключение напряжения, о т л и ч а ю щ и й10 с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности сварочного оборудования, после выдачи команды на осадку измеряют текущие значения сварочного тока и электрической мощности, определяют зна15 чение производной электрической мощности по сварочному току и отключение напряжения производят в момент, когда значение производной становится равным нулю.