Способ ориентации электрода относительно свариемого стыка

Способ ориентации электрода относительно свариемого стыка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1;attta СоветскихСониалистических

Республик

1 ( (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.08.74 121) 2054207/27 (51) М Кч 2 В 23К 9/10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 04.04.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретвний и открытий (53) УДЫ 621 791 75 9 (088.8) (72) Автор изобретения

В. M. Вассин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ ЭЛЕКТРОДА

ОТНОСИТЕЛЬНО СВАРИВАЕМОГО СТЫКА шва, состоящее в определении локальных температурных полей поверхности, заранее нагретой наплавленным металлом (1).

Такой способ не позволяет определить коор5 дпнаты сварпваемого стыка в процессе сварки при первом проходе.

Ближайшим прототипом предложенного способа является способ автоматического направления сварочной головки по стыку по задан10 ной программе с учетом коррекции положения электрода относительно стыка, состоящий в том, что сигнал на коррекцию положения сварочной головки получают путем измерения резкости температур свариваемых кромок (2).

15 Этот способ не обеспечивает автоматического направления сварочной головки по стыку при сварке изделий с нечетко выраженными свариваемыми кромками, например при сварке внахлест двух листов или двух цилпндри20 ческих тел.

С целью получения управляющего воздействия, являющегося результатом измерения температурного поля зоны сварки, сварочный электрод в процессе сварки перемещают вдоль

25 стыка по точкам, соответствующим минимуму температурного поля.

Предлагаемый способ позволяет автоматически ориентировать электрод относительно свариваемого стыка любой конфигурации с не30 четко выраженными свариваемыми кромками, Изобретение относится к области контроля и регулирования процессов электрической дуговой сварки и может быть использовано в системах автоматического управления.

Известны способы автоматической ориентации электрода относительно свариваемого стыка, реализуемые при помощи систем, в которых для контроля положения свариваемого стыка используются пневматические, ионизационные, фотоэлектрические и электромагнитные датчики и средства телевизионной техники.

Все известные способы, осуществляющие контроль положения стыка, применимы в основном при сварке открытой дугой и в случае сварки под флюсом системы автоматической ориентации электрода должны иметь устройства, запоминающие координаты стыка, что усложняет такие системы. В ряде случаев возмущающее воздействие на работу систем оказывает превышение кромок стыка, интенсивность светового излучения дуги, обработка поверхности и материал свариваемых деталей и т. п., что ограничивает возможность применения известных способов ориентирования электрода, требует дополнительных средств для его осуществления.

Известно использование сканирующих параметров для определения теплового поля зоны сварки и выявления геометрических размеров

0цп 548392

:.=:- —548392 как при сварке открытой дугой, так и при сварке под флюсом.

На чертеже приведена схема, поясняющая предлагаемый способ, где: 1 — сканирующий пирометр, 2 — электрод, 3 — сварпваемые конструкции, 4 — электрическая дуга, 5 — функционально-логический преобразователь, 6— система коррекции положения электрода.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Сканирующий пирометр 1, работающий, например, в инфракрасной области спектра, устанавливают перед электродом 2 в одной плоскости с последним. Электрод 2 вводят в стык свариваемых конструкций 3 и возбуждают электрическую дугу 4.

После этого перемещают электрод вдоль стыка и сканируют пирометр в направлении, поперечном стыку.

Электрическая дуга нагревает свариваемые конструкции, вызывая образование вдоль сты«а температурных полей, выходящих за пределы дугового разряда.

Свариваемый стык представляет собой зазор между свариваемыми конструкциями, теплопроводность которого ниже твплопроводности последних. Действительно, если высокая теплопроводность свариваемых металлических конструкций осуществляется в основном за счет переноса энергии свободными электронами, а также кристаллической решеткой, то стык, заполненный либо газом, в случае сварки открытой дугой, либо флюсом, представляющим собой аморфное тело, обладает значительно большим термическим сопротивлением, вследствие чего свариваемый стык мо4 жет быть рассмотрен как плоская однослойная стенка, разделяющая две среды, нагретые электрической дугой. Поскольку коэффициенты теплоотдачи от одной среды к стенке и от

5 стенки к другой среде для сварпвасмого стыка представляют собой одни и те же величины, минимум температурного поля собственно стыка лежит на оси последнего.

Сканируя пирометр 1 и перемещая электрод

10 2, построчно в прямоугольных координатах определяют распределение температурных полей в сварпваемых конструкциях и в стыке между ними. Сигнал, снимаемый с пирометра, после функционально-логических преобразова15 ний (5) вводят в систему коррекции положения электрода 6, приводя последний в точку, координаты которой соответствуют минимальной температуре стыка.

Формула изобретения

Способ ориентации электрода относительно свариваемого стыка путем определения температурного поля зоны сварки и преобразования величины последнего в электрический сигнал, 25 согласно которому перемещают электрод по стыку, отл и ч а ющи йс я тем, что, с целью обеспечения возможности сварки изделий с нечетко выраженными свариваемыми кромками, сварочный электрод в процессе сварки пе30 ремещают вдоль стыка по точкам, соответствующим минимуму температурного поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I. Патент CIIJA М 3370151, кл. 219 — 131, 35 1967.

2, Авт. св. № 435079, кл. В29 к 9/1О, 1972.

Редактор Н. Суханова

Составитель В. Vîëåñíè÷åíêо

Техред И. Карандашова

Корректор Е. Хмелева

Заказ 438/15 Изд. ¹ 262 Тираж 1229 11одпиi.iiîi

Ц11ИИПИ Государсгвеппого ко.iигега Совета Ми". êòðîâ CCCI по делам изоорстсп1гй II открытий

113035, Москва, К-35, Раушская иао., д. 1/5

Типография, пр. Сапунова, 2