Способ автоматического регулирования процесса дуговой сварки

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ . ПРОЦЕССА ДУГОВОИ СВАРКИ преимущественно высокотеплопроводных материалов, включающий в себя регулирование положения.сварочной головки в направлении, перпендикулярном стыку , посредством измерения разности интенсивности инфракрасного излучения точек свариваемого изделия, находящихся по разные стороны стыка, симметрично относительно него, отличающийся т&л, что, с целью повыаеч НИН качества сварки, инфракрасное излучение измеряют в точках свариваемого изделия, находящихся впереди сварочной головки по ходу сварки, ско ,рость перемещения сварочной головкИ регулируют в соответствии со средним значением интенсивности излучения щ указанных точек, одновременно с ре (Л гулированием положения головки перпендикулярно стыку. с

СО03 СОВЕТСНИХ

ВР

РЕСПУБЛИК

A(59 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (Z1) 3007989/25-27 (22) 10.10.80 (46) 07. 04. 83. Бюл. 9 13 (7 2) A. II. Чвертко, В.И.Илюшенко, В.Е. Седов, В. В. Васильченко, .В.A. Тимченко, II. Н. Сакало, Е. Ф. Иаличенко, B ..tl.!!уха, Н.А. Иванютенко, В. П.Тюленев и. И.В.Чеканов (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О.Патона (53) 621. 791. 75-05 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 548392, кл. В 23 К 9/10, 15.03.77.

2. Авторское свидетельство СССР Р 435079, кл. В 23 К 9/10 от

06 ° 07. 72 (прототип) . (5 4) (57) CIIOCOh АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВА!!ИЯ. !!РОЦЕССА,ЦУГОВОЙ СВАРКИ,SU„„09 64 преимущественно высокотеплопроводных материалов, включающий в себя регулирование положения, сварочной головки в направлении, перпендикулярном стыку, посредством .измерения разности интенсивности инфракрасного излучения точек.свариваемого изделия, находящихся по разные стороныстыка, симметрично относительно него, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повйьи ния качества сварки, инфракрасное излучение измеряют в точках свариваемого изделия, находящихся впереди сварочной головки по ходу сварки, ско„рость перемещения сварочной головки регулируют в соответствии со средним значением интенсивности излучения Е

Ф указанных точек, одновременно с регулированием положения головки пер" пендикулярно стыку, 1009664

Изобретение относится к .области сварочного производства, а конкрет- . но, к плазменной сварке меди и ее низ1

-колегированных сплавов.

Известны способы автоматической ориентации электрода относительно свариваемого стыка, реализуемые при помощи датчиков HI(-и злуче ния. Сиг. нал на коррекцию сварочной головки подается с .одного или нескольких датчиков, расположенных в непосредствен-10 ной близости от стыка.

Известен способ ориентации электрода со сканирующим ИК-датчиком, предназначенный для сварки изделий с нечетко выраженными. свариваемыми кром- 15 к ми (1).

Ближайшим по .технической сущности к изобретению является способ автоматическогого кап ра влени я св арочной головки по стыку по заданной програм- 20 ме с учетом коррекции положения электроца относительно стыка, а сигнал на коррекцию получают путем измерения разности температур свариваемых кромок f2) .

Однако при сварке высокотеплопро водных материалов коррекция положения сварочной головки в направлении пер» пендикулярно стыку без изменения скорости сварки в момент коррекции приводит к ухудшению качества сварного соеди-З0 нения. Кроме того, управление скоростью сварки по заданной программе не<:существимо при сварке несерийной уникальной продукции, изготовление которой в настоящее время осуществляется плазменным способом.

Целью изобретения является обеспе- . чение стабильного и высокого качества шва при сварке высокотеплопроводных материалов. 40

Поставленная цель достигается тем, что по способу, включающему регулированиее положе ни я сварочной головки в направлении, перпендикулярном стыку, посредством измерения Разности интен-45 сивности инфракрасного излучения точек свариваемого изделия, находящихся по разные стороны стыка, симметрично относительно него инфракрасное излучение измеряют в точках свариваемого изделия, находящихся впереди сварочной головки по ходу сварки, скорость перем ещени я сварочной головки регулируют в соответствии со средним значением интенсивности излучения в каждой указанной точке одновременно с регулиро-: ванием положения сварочной головки перпендикулярно стыку.

При плазменной сварке меди по слою флюса после зажигания основной дуги горя«ей между катодом плазмотрона и 60 свариваемым изделием, по достижении сварочным током определенной величины скорость движения плазмотрона выдерживается нулевой для обеспечения подогрева близлежащего к сварочной 65

t ванне нерасплавленного металла. Сварочный ток в это время нарастает постепенноо с тем,чтобы исключить ра 3 брызгивание металла ванны, возможного в этот период в =вязи с недостаточным прогревом окружающего ванну металла.

При достижении необходимого дл я качественной сварки тепловложе ни я соответствующие, выбранные эк спе риме нталь но и зоте Рмы до стипают поля зрения датчиков. Сигнал с датчиков усредняется и подается на пороговое устройство, которое включает привод продольного перемещения плазмотрона и систему скорости сварки. Сварочный ток в момент включения порогового устройства доводится до номинального для конкретных условий сварки. При изменении толщины свариваемого металла по ходу плазмотрона изотермы, к которым привязана система, изменяют скорость своего движения, соответственно изменяется и скорость сварки. При отклонении столба дуги на одну из кромок изотермы изменяют свою конфигурацию и появляется разностный сигнал с датчиков, который служит для коррекции плазмбтрона в сторону менее нагтой кромки, а также .для уменьшения .,скорости сварки на время:., необходиhnoe для выравнивания температур кромок.

После устранения разности в тепловложении в кромки скорость сварки снова становится пропорциональной усредненному сигналу с датчиков.

Система автоматического регулиро-.. вания была сопряжена со сварочным источником питания и приводом про, дольного и поперечного перемещений плазмотрона.

Сварка производилась на меди толщиной 30 мм. Номинальный режим сВ-1200, Uсв= 55+

В систему вводились возмущения в виде изменения теплоотвода одной из свариваемых кромок, а также вариации толщины пластины в пределах 25-35 мм.

Проводилось сравнение швов, выполненных с CAP и без нее при одинаковых возмущениях. Оценка показала, что применение данного способа регулирования обеспечивает высокое качество сварного соединения, получение швов с равномерным по всей длине прова- ром и стабильным коэффициентом формы, что недостижимо беэ применения предлагаемой системы или с применением CAP беэ изменения скорости сварки во время боковой коррекции плазмотрона.

Использование данного способа автоматического регулирования процесса плазменной сварки меди и ее низколегированных сплавов позволяет пол1009664

Составитель В. Дроздов

Редактор Л.утехина Техред A.A÷ Корректор _#_.Иароши

Заказ 25 17/8 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наС(., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 ностью автоматизировать процесс не требует перестройки системы при сварке изделий, отличающихся толщиной,. и позволяет получить стабильность качества сварного соединения по всей длине ива.

При этом тепловые характеристики процесса стабильны.