Способ автоматического направления сварочной головки по стыку (его варианты)

 

1. Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки производят колебания сварочной головки в направлении, перпендикулярном оси :стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования, по которой изменяют направление пере; мещения сварочного электрода, о т л ичающийся тем, что, с целью повьшения точности направления сварочной головки, при подходе электрода к кромке стыка производят отклонение дуги в сторону, противоположную кромке на 0,2-0,5 диаметра анодного пятна, при достижении напряжения на дуге, равного эталонному, прекращают ее отклонение. 2.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что отклонение дуги осуществляют отраженным от кромки потоком защитного газа. 3.Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки произS8 водят колебания сварочной головки в СП направлении, перпендикулярном оси стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования, по которой изменяют направление перемещения сварочной головки, о т л и- , чающийся тем, что, с целью повышения точности направления сварочной головки, дугу отклоняют вдоль кромки свариваемого стыка.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

: ONIH

РЕСПУБЛИК (l9) (!!) (sl)4 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:, Н АВТСЮ СНОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3481043/25-27 (22) 09.08.82 (46) 23.08.85. Бюл. )) 31 (72) Ю.Н. Корнеев, В.K. Королев, Н.А. Шеранев, Ю.В. Григорьев и А.В. Еремин (53) 621. 791. 75(088. 8) .(56) Авторское свидетельство СССР

1) 725836, кл. В 23 K 9/10, 1970.

Авторское свидетельство СССР

В 679350, кл. В 23 K 9/10, 1979 (прототип).

:(54) СПОСОБ АВТОИАТИЧЕСКОГО НАПРАВ .ЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ ПО СТЫКУ .(ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки производят колебания сварочной головки в направлении, перпендикулярном оси стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования,, по которой изменяют направление пере,мещения сварочного электрода, о т;л и ч а ю щ и k с я тем, что, с целью повышения точности направления сварочной головки, при подходе электрода к кромке стыка производят отклонение дуги в сторону, противоположную кромке на 0,2-0,5 диаметра анодного пятна, при достижении напряжения на дуге, равного эталонному, прекращают ее отклонение.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что отклонение дуги осуществляют отраженным от кромки потоком защитного газа.

3. Способ автоматического направления сварочной головки по стыку, при котором в процессе сварки произе водят колебания сварочной головки в направлении, перпендикулярном оси стыка, измеряют напряжение сварочной дуги, сравнивают его с эталонным, получают величину их рассогласования, по которой изменяют направление перемещения сварочной головки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности направления сварочной головки, дугу отклоняют вдоль кромки свариваемого стыка.

11742

Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов, в частности к способам контроля и регулирования длины дуги, и может найти применение в отраслях народного хозяйства, 5 где к сварным соединениям предъявляются повышенные требования.

Цель изобретения - повышение точности направления сварочной головки и. качества сварки.

Сущность изобретения заключается в том, что при сварке неплавящимся электродом в среде защитного газа с колебанием сварочной дуги поперек стыка и формированием .сигнала ревер- 15 са колебаний по результату сравнения напряжения на дуге с эталонным напряжением при подходе электрода к кромке разделки стыка производят отклонение дуги, приводящее к повышению 20 градиента напряжения. Повьппение градиента напряжения позволяет более точно фиксировать момент подхода дуги к кромке. Отклонение дуги про-, изводится либо в сторону противо- 25 положную кромке на 0,2-0,5 диаметра анодного пятна, либо вдоль, стыка.

Отклонение дуги от стыка осуществляется подающимся в зону сварки отраженным от кромки потоком, защитного 39 газа либо магнитным полем., В отклоненной дуге при приближе нии электрода к кромке последняя перекрывает большую площадь дуги по сравнению с обычной конусной дугой.

Вследствие этого при одном и том же изменении расстояния электрода до кромки происходит большее, изменение напряжения на дуге и соответственно более резкое изменение производной по напряжению íà дуге что позволяет точнее и надежнее регистрировать момент нахождения электрода .вблизи кромки и управлять перемещением его в разделке 45

На фиг. 1 показана схема расположения электрода и дуги при сварке с и перечными колебаниями в разделке;., на фиг. 2 — положение электрода и дуги при подходе к кромке.

На фиг. I и 2 показаны наплавляющийся электрод 1, сварочная дуга 2, свариваемое изделие 3, свариваемые кромки 4 и 5, корневой шов 6, поток защитного газа, диаметр Й анодного пятна дуги 2, эталонная длина дуги

1 °

ОЭ г

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

При сварке в разделку возбуждают дугу 2 между электродом 1 и изделием

3.. Корневой шов 6 выполняют за один проход без колебаний электрода 1 и без подачи присадочной проволоки.

При выполнении последующих слоев разделку заплавляют за несколько проходов с подачей присадочной проволоки и с поперечными .колебаниями электрода 1 от кромки 4 к кромке 5.

При подходе электрода 1 к кромке 4 дугу 2 отклоняют в сторону, ей противоположную, на 0,2-0,5 д,„.

При смещении. дуги 2 на величину менее 0,2 dö изменение напряжения . на дуге 2 при подходе электрода 1 к кромкам 4 и 5 увеличивается незна,чительно, что не позволяет обеспечить достаточную точность автоматического направления сварочной головки по стыку.

При смещении дуги 2 более 0,5 d< дальнейшего повышения градиента не происходит и возможны обрывы дуги 2.

Кроме того, это может нарушить технологический процесс сварки, требующий вложения определенного количества ° тепла в кромки 4 и 5.

Осуществляя предлагаемый способ, замеряют напряжение сварочной дуги

2 в момент отклонения от кромок свариваемого изделия и сравнивают его с эталонным. При достижении напряжения дуги 2 равного эталонному прекращают отклонение дуги 2 и осуществляют изменение направления перемещения сварочного электрода на противоположное.

Отклонение дуги 2 от кромок 4 и 5 осуществляют отраженным от кромок

4 и 5 потоком защитного газа либо поперечным магнитным полем. Первый способ наиболее прост и реализуется незначительным изменением конструкции горелки или повьппением расхода защитного газа; при отклонении дуги

2 магнитным полем необходима магнитная система с блоком управления.

Согласно второму варианту направлЕние сварочной головки по стыку осуществляют путем отклонения дуги 2 вдоль свариваемых кромок 4 и 5. Повышение точности направления сварочной головки, так же как и в первом варианте, достигается путем увеличения градиента изменения напряжения дуги 2 у кромок 4 и 5 из-за отклоне3 11742 ния ее вдоль кромки свариваемого стыка.

Способ автоматического направления сварочной головки по стыку осуществляют при сварке стыков соединений труб диаметром 133 мм и толщиной стенок 10, мм из стали марки К18Н10Т.

Сварку осуществляют неплавящимся электродом диаметром 4 мм в среде защитного газа — аргона с подачей присадочной проволоки диаметром 1,6 мм.

На свариваемых трубах выполняют Vобразную разделку кромок с притуплением 25 мм, полкой 3 мм и углом раскрытия кромок 20 . Для отклонения а

Дуги от кромок используют обычную горелку с узким соплом и увеличенным расходом защитного газа.

Сварку осуществляют на следующих режимах. 20

Сварка 1 прохода без присадочной проволоки (корневой проход) H без колебаний электрода, ток сварки

125 А; напряжение дуги 8 В, скорость сварки 6"8 м/ч, расход аргона на 2 .горелке 5"6 л/мин, расход аргона на поддув 3-4 л/мин.

Сварка последующих четырех слоев. (заполнение разделки) с подачей присадочной проволоки и колебаниями электрода: ток сварки 180-190 А, напряжение. дуги 10-12 В, скорость сварки 8-10 м/ч, расход аргона на горелке 9-11 л/мин, расход аргона на поддув 4-5 л/мин, частота колебаний электрода 60 кол/мин.

Перед началом сварки предварительно экспериментальным способом

03 4 определяют диаметр активного (анодного) пятна дуги при рабочем значении сварочного тока, величина которого в данном случае равна 10 мм.

Расход защитного газа и диаметр сопла горелки подбирают таким образом, чтобы отклонение дуги у кромок было равным 3 мм. Эталонную длину дуги при сварке с колебаниями устанавливают равной 2 мм.

При сварке система управления точно фиксирует расстояние подхода электрода к кромке и стабильно управляет реверсом перемещения электрода и системой регулирования длины цуги.

По второму варианту способ осуществляют на тех же образцах и режимах сварки в той же последовательности. Отклонение дуги 2 вдоль свариваемых кромок осуществляют с помощью постоянного магнита, закрепленного на сварочной горелке.

Контроль качества сварных образцов, полученных при обоих вариантах способа, показывает хорошие результаты, а также отсутствие несплавлений и вольфрамовых включений в шве.

Использование предлагаемых вариантов способа автоматического направления сварочной головки по стыку позволяет повысить точность и надежность направления сварочной головки по сравнению с известным способом и качество сварных соединений.

1174203

Составитель В. Покровский

Редактор А. Козориз Техред A.Áàáèíåö Корректор Е. Сирохман

Заказ 5107/14 Тираж 1086 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Б-35, Раушская наб., д. 4/5 ааь а @а ааЭ « а Ю ЮВ Ю ЮЮ Ю Ю ЮВ Ю 4 В ЮВ

Филиал ППП "Патент", r. Уяа оррд, ул. Проектная, 4