Способ автоматического регулирования глубины проплавления

Способ автоматического регулирования глубины проплавления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалист ическнх

Республик

<и> 984756 (61) Дополнительное к авт. свид-By (22) Заявлено 11.12.80 (21) 3216417/25-27 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—

Опубликовано 30.1232. Бюллетень Й948

Дата опубликования описания 30,12.82

Р М К з

В 23 К 9/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (Щ УДК 621. 791. 75 (088, 8) Н.Г.Тупиков, В.A.Åâäoêèìoâ, В.В. Подсевалов, А.Н.Акимов и Ю.Г.Грибков (72) Авторы изобретения

Тульский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ГЛУБИНЫ ПРОПЛАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматизации процесса электродуговой сварки, в частности к способам регулирования глубины проплавления.

Известен способ регулирования глубины проплавления, при котором о дей. ствительной глубине проплавления судят по изменению напряжения дуги, а сигналом рассогласования воздействуют на исполнительные механизмы, регулирующие параметры дуги, реализованный в известном устройстве для автоматического регулирования глубины проплавления (1 ).

Этот способ имеет низкую точность регулирования глубины проплавления, так как напряжение на дуге зависит от изменения скрытой составляющей дуги, эквивалентного сопротивления сварочной цепи, вылета электрода и химического состава электродной проволоки

Наиболее близким к предлагаемому является способ регулирования глубины проплавления, при котором действительную глубину проплавления определяют по осевой составляющей сварочного тока, сравнивают с заданной величиной и сигналом рассогласования регулируют параметры режима сварки L2).

Недостатком способа является низкая точность регулирования глубины проплавления, особенно при электродуговой сварке в защитных газах с систематическими короткими замыканиями, когда кривая тока имеет импульсный характер и осевая составляющая определяется лишь приближенно, так как при ее измерении используется сглаживающий фильтр, который вносит в результаты измерения значительные искажения.

Цель изобретения — повыше ние точности регулирования глубины проплавления.

Поставлен на я цель дости гает ся тем, что согласно способу регулирования глубины проплавления, при котором измеряют ток в сварочной цепи, сравнивают его значение с заданной величиной и полученным сигналом рассогласования воздействуют на исполнительные механизмы, регулирующие параметры дуги, выделяют постоянную составляющую и первые 3 гармонические составляющие сварочного тока,производят их измерение и каждую изме984756

Скорость электрода, ММ

Напряжение на дуге, В

Вылет электрода, мм

Скорость сварки, м/ч

Диаметр электрода, мм

Сила тока, A

22

350 0,8

350 1,2

300 1,6

300 2,0

170 64 37

200 86 53

240 102 68

260 116 75

22,4

21

35

25,2

35 ренную величину сравнивают с зацанной. детальные исследования процесса дуговой сварки с систематическими короткими замыканиями показали,что кривая изменения тока в сварочной це- 5 пи с высокой степенью точности (до

97-98%) описывается разложением в .гармонический ряд Фурье, причем для достижения указанной точности требуется учитывать только постоянную oc-10 тавляющую в первые 3 гармонические составляющие.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа, Устройство состоит из источника 1 15 питания, датчика 2 мгновенного значения сварочного тока, блока 3 фильтров, схемы 4 сравнения с задатчиком

5 и блока 6 управления.

В процессе сварки иэделия 7 изме- 20 нение глубины проплавления сопровождается изменением гармонических составляющих сварочного тока, мгновенное значение которого измеряется с помощью датчика 2, выход которого подключен к фильтрам 3, где выделяются постоянная и гармоническая составляющие сварочного тока. Причем параметры фильтров автоматически перестраиваются в зависимости от частоты основной гармоники Г . Сигнал рассогласования со схемы 4,сравнения входы

I которой соединены с выходами блока 3 фильтров и задатчика 5, подается на

Регулирование осуществляется следующим образом.

Сигнал рассогласования по каждой управляющей переменной определяется как разность между действительным значением и заданной величиной, в ре-. зультате чего определяется величина и знак рассогласования по постоянной и гармоническим составляющим. Управляющий сигнал формируется по сумме 65 блок 6 управления источником 1 пита: ния. Изменяя основные параметры сварки, изменяют глубину проплавления.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет вести регулирование глубины проплавления с высокой точностью, не зависимо от режима сварки и изменения формы тока в сварочной цепи при воздействии различного рода возмущений. конкретные значения заданных величин постоянной составляющей и первых трех гармоник определяются, исходя из требований технологии и видов решаемых задач. Известно, что изменением скорости нарастания и спада тока короткого замыкания можно управлять металлургическими процессами при сварке такими, как процесс расплавления и кристаллизации. Задавая различные амплитуды гармонических составляющих, можно изменять форму тока, а следовательно, и скорость его изменения.

Эксперименты, проведенные с использованием предлагаемого способа регулирования для сварки деталей при различной скорости подачи электрода, скорости сварки, диаметра и вылета электрода, а также напряжения на дуге, позволяют определить оптимальные значения постоянной и гармонических составляющих сварочного тока.

Результаты экспериментов представлены в таблице. рассогласований. Изменением напряжения холостого хода, скорости подачи электрода и скорости сварки регулируется форма и амплитуда тока сварки, в результате чего ток будет иметь постоянные параметры и глубина проплавления будет равна расчетной., Предлагаемый способ позволяет регулировать глубину проплавления с высокой точностью, независимо от режима

984756

Формула изобретения

Составитель A.Ãàâðèëîâ

Редактор A.Âëàñåíêo Техред Ж.Кастелевич Корректор И ° Король

Заказ 100 35/17 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 сварки и изменения Формы .тока в сва- рочной цепи при воздействии различных возмущений.

Способ автоматического регулирования глубины проплавления, при котором измеряют ток в сварочной цепи, сравнивают его значение с заданной величи-<О ной и полученным сигналом рассогла сования воздействуют на исполнительные механизмы, регулируюцие параметры дуги, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования глубины проплавления, выделяют постоянную составляющую и первМе три гармонические составлящцие сва рочного тока, производят их измерение и каждую измеренную величину сравнивают с заданной.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 471174, кл, В 23 К 9/10, 1972.

2. Автбрское свидетельство СССР м 420416, кл. B 23 K 9/10, 1971 (про,тотип) .