Устройство для сварки модулированным током

Устройство для сварки модулированным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ „„б бб1О

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.04.73 (21) 1903354/27 с присоединением заявки %в (23) Приоритет

z (51) М. Кл.

В 23 К 9/00

Государственный номитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и отирытий (43) Опубликовано25.08.76. Бюллетень ЛЪ 31 (53) УДК 621.791..75.037 (088.8) (45) Дата опубликования описания 06.04.77

В- С Сидорук, Т. Г. Шигаев, Г. Г. Мякишев и А. И. Попадьин (72) Авторы изобретения

Карагандинский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ МОДУЛИРОВАННЫМ ТОКОМ

Изобретение относится к электрической сварке плавлением плавящимся и неплавящимся электродами, преимущественно электродуговой и электрошлаковой, и может быть использовано во всех отраслях промышленности, применяюших указанные способы сварки.

Известно устройство для дуговой сварки на переменном токе, в сварочную цепь которого параллельно дросселю введены встречнопараллельно включенные управляемые венти- щ ли, шунтируюшие дроссель на время импульса.

Известное устройство позволяет производить сварку модулированным током без дополнительного источника. l5

Однако такое устройство не обеспечивает в паузе значительного уменьшения силы тока с одновременным существенным повышением напряжения, поэтому например, при ручной дуговой сварке нельзя добиться ус- оп тойчивого процесса.

Известно, что устойчивость дуги с уменьшением силы тока снижается вследствие уменьшения термоэлектронной эмиссии. Для сохранения устойчивости дуги при уменьше- 25 нии силы тока следует сушественно повысить ее напряжение.

Белью изобретения является повышение качества сварки за счет улучшения стабплчзации процесса.

Это достигается тем, что в устройство, содержашее сварочный трансформатор, последовательно с которым включено сопротивление, шунтируемое основным прерывателем, включен последовательно с сопротивлением дополнительный прерыватель в противофазе с основным. Основной. прерыватель может быть подключен к отпайке трансформатора, выполненной на одной из его обмоток.

Кроме того, цепь из последовательно соединенных дополнительного прерывателч и сопротивления подключена к отпайке, выполненной на одной из обмоток трансформатора.

Сопротивление выполнено регулируемым.

В качестве основного и дополнительного прерывателей могут быть использованы встречно-параллельно включенные тиристоры, управляемые от генератора управпяюших импульсов.

525510

Предлагаемое устройство предназначено для модулирования переменного тока. В случа" модулирования постоянного тока устройство является составной частью сварочного выпрямителя. б

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства с основным прерывателем, включечным последовательно с первичной обмоткой трансформатора, и регулируемым сопротивлением, включенным параллельно щ одной или несколькими секциям первичной обмотки трансформатора; на фиг, 2 — принципиальная схема устройства с регулируемым сопротивлением, включенным последовательно с первичной обмоткой трансформа- ц тора, и основным прерывателем, включенным параллельно одной или нескольким секциям первичной обмотки трансформатора.

Указанная цепь из основного, дополнительчого прерывателя и регулируемого со- 0 противления может включаться последовательно со вторичной обмоткой трансформатора.

Предлагаемое устройство содержит основной прерыватепь 1, регулируемое сопротивление 2, электрододержатель 3, изделие 4, 25 дополнительный прерыватель 5, первичную обмотку 6 трансформатора, вторичную обмотку 7 трансформатора;

U — напряжение; — напряжение холостого хода транс- ЗО ххах форматора в период импульса;

U — напряжение холостого хода трансКХ rl иорматора в период п аузы;

U „„ — напряжение сварки в период импульса; 35

0 „— напряжение дежурной дуги; — развертка во времени сварочного

06Ц напряжения; — сила тока; и — сила дежурного тока.

Устройство работает следующим образом. Во время сварки под воздействием генератора управляющих импульсов поочередно включаются основной и дополнительный прерыватепи. В период времени, когда вкпю- чен основной прерыватель (импульс), во внешней цепи устройства протекает сварочный ток большой силы (ток импульса). В период, когда включен дополнительный прерыватель (пауза), во внешней цепи устрой- б0 ства протекает дежурный ток малой силы, но повышенного напряжения.

Величину силы тока импульса регулируют как на обычном сварочном трансформаторе — путем изменения внутреннего сопротив- ления трансформатора или изменения сопротивления вс внешней цепи (например, дросселем). Напряжение холостого хода на трансформаторе в период импульса устанавливают так же, как на обычном сварочном тран-6О сформаторе, например, секционированием обмоток. Величину силы дежурного тока регулируют путем изменения сопротивления, шунты ируемого основным прерывателем. Напряжение дежурного тока устанавливают путем подключения цепи из последовательно соединенных дополнительного прерывателя и сопротивления к различным отпайкам трансформатора, выполненным на одной из егс обмоток.

Частоту модулирования и скважность устанавливают на генераторе управляющих импульсов.

Благодаря попеременному включению основного и дополнительного прерывателей, ток в сварочной цепи модулируется таким образом, что в импульсе мощность его превышает таковую в паузе в 1, 5 и более раза, при этом в импульсе выделяется основное количество тепловой энергии процесса. В паузе сила тока резко падает, но процесс сохраняется устойчивым благодаря повышенному напряжению.

Таким образом возникает флуктуация тепловой энергии процесса, которая вызывает соответствующую ей флуктуацию размеров сварочной ванны, флуктуацию теплового поля вблизи сварочной ванны, флуктуацию электромагнитного поля в зоне сварки и т.д.

Появляется возможность регулировать в широких пределах скорость периодического плавления, скорость периодической кристаллизации металла шва, степень нагрева, охлаждения и последующих нагрева и охлаждения околошовной зоны и т.д.

Благодаря этому можно воздействовать на макро- и микроструктуру металла шва и околошовной зоны и управлять качеством сварного соединения.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить скорость сварки и одновременно экономить электроэнергию.

Формула из обретения

1- Устройство для сварки модулированным током, содержащее сварочный трансформатор, последовательно с которым включено сопротивление, шунтируемое основным прерывателем, о т л и ч а ю щ е е с я темчто, с целью повышения качества сварки за счет улучшения стабилизации процесса, последовательно с сопротивлением включен дополнительный прерыватель в противофазе с основным.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а— ю ш е е с я тем, что основной прерыватель подключен к отпайке трансформатора, выполненной на одной из его обмоток.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а— ю ш е е с я тем, что цепь из последовательно соединенных дополнительного пре525510 рывателя и сопротивления подключена к отпайке, выполненной на одной из обмоток трансформатора.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что сопротивление выполнено регулируемым.