Устройство для наплавки
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПЛАВКИ , содержащее механизмы подачи расходуемого электрода и присадочного материала с приспособлениями для регулирования скорости их подачи, сблокированные между собой, датчики скорости подачи, преобразователь , определяющий степень легирования , преобразователь, определяющий отношение количества неэлектродного присадочного материала к общему количеству металла , подаваемого в сварочную ванну, сумматор и программное устройство, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества наплавки путем осуществления регулирования химического состава при обеспечении равномерности сечения наплавки, преобразователи соединены между собой последовательно , а выходы каждого из них соединены с сумматором, подключенным к уст ройству подачи присадочного материала, а преобразователь, определяющий степень легирования, снабжен дополнительным программным устройством. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,- что преобразователь, определяющий отношение количества неэлектроднрго присадочного материала к общему количеству с металла, подаваемого в сварочную ванну, связан с дополнительным программным уст (Л ройством.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1050827
3(5D В 23 К 9!04 с-=
II М
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1
К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2464027/25-27 (22) 18.03.77 (46) 30.10.83. Бюл. № 40 (72) С. В. Гулаков, Б. И. Носовский и Л. К. Лещинский (71) Ждановский металлургический институт (53) 621.791.75 (088.8) (56) 1. Патент США № 3931787, кл. 118 — 8, 1974. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПЛАВКИ, содержащее механизмы подачи расходуемого электрода и присадочного материала с приспособлениями для регулирования скорости их подачи, сблокированные между собой, датчики скорости подачи, преобразователь, определяющий степень легирования, преобразователь, определяющий отношение количества неэлектродного присадочного материала к общему количеству металла, подаваемого в сварочную ванну, сумматор и программное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения качества наплавки путем осуществления регулирования химического состава при обеспечении равномерности сечения наплавки, преобразователи соединены между собой последовательно, а выходы каждого из них соединены с сумматором, подключенным к устройству подачи присадочного материала, а преобразователь, определяющий степень легирования, снабжен дополнительным программным устройством.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем; что преобразователь, определяющий отношение количества неэлектродного присадочного материала к общему количеству металла, подаваемого в сварочную ванну, ф связан с дополнительным программным устройством.
105()827
Изобретение относится к сварке, в частности к конструкциям устройств, прелназначенных для регулирования скорости подачи сварочного электрола н присадочного материала.
Известно устройство для наплавки, содержащее механизмы подачи расходуемого электрода и присадочного материала с приспособлениями для регулирования скорости их подачи, сблокированные между собой, датчики скорости подачи, преобразователь, 10 определяющий степень легирования, преобразователь, определяющий отношение количества неэлектродного присадочного материала к общему количеству металла, подаваемого в сварочную ванну, и сумматор )1).
Недостатком .данного устройства является низкое качество наплавки при регулировании химического состава.
Цель изобретения — повышение качества наплавки путем осуществления регули- рО рования химического состава при обеспечении равномерности сечения наплавки, Указанная цель достигается тем, что преобразователи соединены между собой последовательно, а выходы каждого яз них соединены с сумматором, подключенным к устройству подачи присадоч ного мате.риала, а преобразователь, определяющий степень легирования, снабжен дополнительным программным устройством.
Кроме того, преобразователь, определя- 3я ющий отношение количества неэлектродного присалочного материала к общему количеству металла, подаваемого в сварочную ванну, связан с дополнительным программным устройством.
На фиг. l показана функциональная З5 схема предлагаемого устройства; на фиг. 2принципиальная электрическая схема соединений преобразователей с программнымя устройствами и сумматором.
Устройство содержит механизм 1 подачи 4О . расходуемого электрода, связанный с датчиком 2 скорости, и приспособление 3 для регулирования скорости подачи электрода.
В качестве датчика скорости может быть применен электромагнитный, фотоэлектри- 45 ческий, тахометрический и другие датчики. В качестве регулирующего устройства может быть использован потеициометр, автотрансформатор и др. Датчик 2 подключен к преобразователю 4, определяющему отношение количества неэлектродного прнса- 50 доч ного материала к общему количеству металЛа, подаваемого в сварочную ванну в единицу времени. Преобразователь 4 связан с преобразователем 5, определяющим, степень легирования, преобразующим вход55 ной сигнал в сигнал, пропорциональныи массовой скорости подачи легирующего присадочного материала. На преобразователь 5 подается сигнал с программного устройся ва 6, задаюгцего степень легирования сварного шва. Преобразователь 4 представляет собой устройство, состоящее иэ операционного усилителя и сумматора (фиг. 2). В качестве устройства 5 и 6 может использоваться операционный усилитель с регулируемой обратной связью и коэффициентом усиления меньше единицы. Преобразователь 5 соединен с устройством подачи легнруюшего присадочного материала, состоящим иэ механизма 7 подачи, датчика 8 количества подаваемого присадочного материала, связанного с двигателем подачи легирующего присадочного материала и по конструкции аналогичного датчику 2, устройства 9 регулирования количества подаваемого материала и сумматора 10. сравнивающего входной сигнал Uq с сигналом обратной связи U4. В качестве устройства
9 регулирования можно использовать тиристорный привод, магнитный усилитель и другие устройства. Функции сумматора 10 может выполнять операционный либо дифференциальный усилители, днодный компаратор и т. п. Выходы датчика 2 и преобразователей 4 и 5 связаны также с сумматором 11, .необходимым для устранения влияния изменения скорости подачи электролной проволоки на легирование сварного, шва и. количества наплавленного металла в единицу- времени при изменении легирования эа счет регулирования скорости. подачи дополнительного присадочного материала. К сумматору 11 подключено устройство подачи дополнительного присадочного материала, химический состав которого может быть одинаковым с составом сварочного электрода. Это устройство содержит механизм 12 подачи дополнительного присадочного материала, датчйк 1околичества подаваемого присадочного материала, устройство 14 регулирования количества подаваемого присадочного материала и сумматор 15, сравнивакнций входной сигнал
Us с сигналом, поступающим с датчика 13.
С преобразователем 4 связан программ.йый блок 16, функции которого может выполнять регулируемый делитель напряжения, включенный в цепь обратной связи операционного усилителя, входящего в состав преобразователя 4.
Устройство работает следующим образом.
При включении наплавочной установки сигнал 111, пропорциональный скорости подачи сварного электрода, поступает в преобразователь 4 (фиг. 1 и 2). При этом на выходе преобразователя 4 появляется сигнал Ug, пропорциональный сумме массовых скоростей подачи сварочного элект1050827 рода и присадочных материалов. 11рН этом должно выполняться условие
1- 2 ! (1)
<не К< — коэффиниеит, «ар«к<арину«««H« отношение количества нрисалочных с материалов к сумме нрисадочных и электродного материалов, подаваемых в елишщу времени в сварочную ванну.
Сигнал U2 поЛается на вход преобразователя 5, на выходе которого появляется 1О сигнал U3, пропорциональный массовой скорости подачи легирующего присадочного материала, связанный с сигналом «2 следущим соотношением
Ua =.КФ2;. (2) где К -. 1 — коэффициент, опрелелящий степень легирования наплавленного металла.
Коэффициент К> можно pcl.улировать, а соответствен.но изменить лсгир(>ванне металла, с помощьк) программного устройст- 20 ва 6. Выхол устройства 5 с(ндинен с устройством подачи легирук>щсп> нрисалочного материала.
Количество подаваемого лсгирук>щего материала пропорционально снп(алу 1!з, нолаваемому на вход сумматора 10. Для 25 стабилизации количества подаваемого легирующего нрисадочного материала с устройством 7 соединен датчик 8, выхолной сигнал U4 которого, пропорциональный количеству подаваемой легирующсй нрнсалки, - о сравнивается с сип(алом l)з в сумматоре !О.
В случае отклонении количества легирующей присадки от заданного на выходе сумматора 10 появляется сигнал (.)э, который, воздействуя на устройство 9 регулирования, изменяет производительность подачи при- з; садки устройством 7.
Для устранения влияния изменения скорости подачи электродной проволоки на легирование сварног(> шва и количества наплавленного металла в единицу времени
40 при изменении легирования в схему введен сумматор 11 и устройство подачи дополнительного присалочного материала.
С выходов устройств 2, 4 и 5 сигналы
U(, U g H > )3 n03ак>тся H3 B)(03bI c<< MM3тора 11, на вь>холе которого появляется сиг- 45 нал U< равный
«в = U2 —. (Ut + «З)- (3)
Сигнал U управляет работой устройства для подачи дополнительного присадочного материала. П рнн ни и работы этого устройства аналогичен работе устройства для подачи легирующего присадочного материала.
Изменение количества легирующего прн садоч ного материал и при постоянной скорости полачи электрола повлечет за собой) изменение сигнала « . 11рн этом на выходе сумматора 1 сигнал изм(нится таким образом, что будет выполняться условие (3).
Это приведет к изменению количества дополнительного присадо н(ого материала так,. что
+ «в = const npu Ui = const. (4}
Выполнение условий (3} и (4) позволяет получить наплавленный металл с переменным химическим составом. при этом изменение химического состава в процессе наплавки не влияет на размеры сварного шва.
При наплавке деталей сложной формы с изменением химического состава появляется необходимость изменять производительность процесса наплавки но заданному закону. При этом изменение производительности наплавки е должно влиять на химический состав сварного шва. К
Т3КНМ деталям можно (2тнести, напримеp, валки (шлигрнмового стана, у которых требовании к рабочей поверхности бойковой н калибрук>ццй части различны. Различен н объем м(талла, KoTopый необходимо наплавить II3 отдельные части калибра.
Изменять производительность процесса наплавки pcl улнрованисм скорости подачи снаро (ноп> электрода нецелесообразно, так как это прнвслст к изменению napaMcTpÎe р(. жима напла Вки.
Эта задача решается введением в указанное выше устройство программного блока !6, которын полключастся к преобразователк) 4 н позволяет регулировать отношение количества неэлектродных присадочных материалов к сумме прнсадочных и электр(>диого материалов, подаваемых в сварочную ванну, т. е. коэффициент К в уравнешш (1). Г1ри этом изменение коэффициента К, не повлечет за собой изменения степени легирования сварного шва прн постоянном сигнале с программного устройства 6. Ф IIKILHH программного блока 16 может вы пол нять регул и руемь. и дел ител ь напряжения, включен)>ый в цепь обратной, связи операционного усилители, работающего в преобразователе 4.
Изменение производительности нроцссс3 наплавки путем регулирования количества подаваемого присалочного материала в сварочную ванну позволит также изменять скорость кристаллизации н охлаждения металла шва. Изменением скорости кристалли33ILHH H oX13)K)TchHB CB3pO
1050827
rr &N1C р3пФ У
Редактор Ю. Ковач
Заказ 8554/13
Составитель В. Радугина
Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов
Тираж 1106 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
