Устройство управления процессом диффузионной сварки

 

Изобретение относится к.сварочному оборудованию и используется в установках диффузионной сварки. Изобретение позволяет повысить качество сварки путем контроля величины деформации при разогреве, сварке и охлаждении деталей. Установка для диффузионной сварки снабжена прижимным устройством, датчиком перемещения (ДП). Сигнал ДП после преобразования сравнивается поочередно с тремя значениями сигналов задатчика напряжения. По полученным результатам определяют режимы нагрева деталей , сварки и окончания цикла работы источника питания установки. 5 ил. i W

ИЮ (11) (бд 4 В 23 К 20/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф (21) 3886798/25-27 (22) 22.04.85 (46) 07.01.87. Бюл. У 1 (72) А.Л.. Сиваков, В.И. Чернецов, Г.Н. Степанов, А.П. Романенков и В.И. Воронов (53) 621.791.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1156875, кл. В 21 К 9/00, 1984.

Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. М.: 11ашиностраение, 1976, с. 119-121. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕСС0М ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному оборудованию и используется в установках диффузионной сварки. Изобретение позволяет повысить качество сварки путем контроля величины деформации при разогреве, сварке и охлаждении деталей. Установка для диффузионной сварки снабжена прижим-. ным устройством, датчиком перемещения (ДП). Сигнал ДП после преобразования сравнивается поочередно с тремя значениями сигналов эадатчика напряжения. По полученным результатам определяют режимы нагрева деталей, сварки и окончания цикла работы источника питания установки.

5 нл.

1281360

Изобретение относится к сварочному оборудованию и предназначено для использования в установках для сварки и пайки в тлеющем разряде.

Целью изобретения являет< я обеспечение качественной сварки изделий, которая обеспечивается путем контроля величины деформации при разогреве, сварке и охлаждении деталей и заданным значением величины тока разогрева и сварки.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие процессь! при работе; на фиг. 3 — принципиальная схема устройства; на фиг. 4 — схема построения датчика перемещения; на фиг, 5 выходная характеристика датчика перемещения.

Устройство управления процессом диффузионной сварки состоит из источника 1 питания; выход которого соединен с анодом в рабочей камере

2, прижимного устройства 3, которое создает давление Р на свариваемые с с. детали 4, при этом прижимное устройство 3 соединено с датчиком 5 перемещений, выход которого соединен с измерительным усилителем 6, а выход последнего соединен с первыми г хадами блоков 7-9 сравнения, вторые входы которых соединены с выходами задатчика 10 напряжения, при этом выходы блоков 7 — 9 сравнения соединейы соответственно с первым, вторым и третьим входами блока. реле 11., которое задает режимы разогрева, сварки и охлаждения.

Датчик 5 перемещений (фиг. 4) состоит иэ электромагнита 12, котог рый механически соединен с планкой

13, которая перекрывает световой поток, падающий на фотосопротивление 14. Датчик 11еремещений крепится на рабочей камере 2.

Таким образом, если электромагнит 12 выключен, то прижимное устройство 3 может перемешаться вверх и вниз, при этом сопротивление элемента 14 R,=const.

При включении магнита 12 и перемещении прижимного устройства вверх или вниз на -"л2,, R меняется па линейному закону (фиг. 5). Следует также отметить, что в качестве датчика 5 перемещений удобно использо-. вать промышленные датчики индуктивного или емкостного типа. Датчик

5 и е р е M e !lie HP É I cr äê ë real ч е 11 к В х 0 д "/ и 3 мери ельного усилителя 6 (фи! . 3) .

Таким образом, напряжение на выходе измерительного усилителя UI пряма пропорциональна перемешению г11, прижимного устройства 3.

Первый блок 7 сравнения (фиг. 3) построен таким Образом, что при выполнении условия U< eU«, на выходе этого блока появляется сигнал логической 1, который вк1почает реле

F в блоке реле 11, а контакты реле г

P выдают команду на включение гид— г росистемы. Таким образом, при включении реле Р,, к свариваемым из; е;н:— ям приклацывается давление Р„, .

Бторой б-го -; 8 cpeB11е! Ия,г1111г. 3) построен таким сбраэом, ч о п-.>и выполнении условия П =.U, . 11;. выходе этапа GJ!Cк» появляется си1 нал !Оги ческой "1", который поступает на реле времени РБ и Р,д блока реле 11..

Реле Р включает реле Р в !!сто-!нике г

1 питания и тем самым Осуществляется

25 переход от режима pa=.î! pese к режи— му сварки. Реле врс- мо1111 РБ включа ется через время . (фи1, 2), которое выключает источ.-11!к 1 питания. Таким образом время включения реле времени РБ задает время сHapI изделий.

Третий блок 9 сравнег1ия (фи". 3) построен -.àêèì образом, что при выIIOJIHeÍIIÈ g СЛОНИЯ Е г,, На ВЫХОДЕ этого блока 11оявляется сигнал лаги35 ческой "1", который включает реле 11 в блоке реле 11. Реле Г формирует команду 1<онец ц1!кла" и, таким oGразом обеспечивает 1гозвращсние установки в первоначачьное состояние.

Б блоке реле ) 1 pr Te 1 В и P „ вкл10чаются „если вклю Ieso реле Р

U г Б, „a pe! e 1. В1;, ЮЧаe I l я

eCTIIT VI(ITe rIeH PC ale P И Uq > Цггг.ь

Иастройка измерительного усилителя 6 производится следующим образом. При включении электромагнита 12 сопротивлением Р. б измерительного усилителя 6 (фиг. 3) устанавливают U б

О, Б, устанавливают в положение в | li

0,1, если затем прижимное устройство 3 перемещают вверх на 0,1 мм, при этом солро ивлением Е уатанаву кнае 1г, Ec+II Б в положении "0,5", то при 1г1 =-0,5 мм

Ur,цолжно быть равно тому же значеб * нию. Так калибруется весь диапазон деформаций.

3 12813

Задатчик IO напряжения (фиг. 3) построен таким образом, что напряжение U«, задается переменным сопротивлением Rg, которое измеряется микроамперметром РЧ!. Напряжение

Б„, задается переменным сопротивлением R, при этом микроамперметр

1g

P V 2 показывает 4=0, < — U< . Напряжение U, задается переменным сопротивленйем К,, при этом микро - 10 амперметр P V 3 показывает величину напряжения U, -Д-П =U„ g

Ю $

Сопротивление Р., R, и P. 9 должны быть равны. Схема задатчика

10 напряжения построена таким обра- 15 зом, что если изменять показание одного из микроамперметров, то показания двух других остаются неизменными, такой режим достигается благодаря двум источникам тока, построенным 20 на транзисторах V и Ч

Устройство работает следующим образом.

В режиме разогрева источник 1 питания автоматически увеличивает ток тлеющего разряда до I (фиг.2), при этом температура свариваемых иэделий 4 начинает возрастать от Т, до

Т и, как следствие, с увеличением е 3 темйературы увеличивается линейное 30 расширение ь1, свариваемых деталей

4, прижимное устройство 3 начинает перемещаться вверх, а напряжение U начинает уменьшаться.

Напряжение U«, устанавливается такой величины, что при выполнении условия U 6 U», температура свариваемых изделий достигает Т Т, =

=0,5-0,7 Т„„, срабатывает реле Р и к свариваемым деталям,4 приклады- 40 вается давление Р, (например, Свариваемые детали 4 разогреваются током тлеющего разряда ? до тех пор, пока не произойдет пластическая деформация их на величинуа., которая задается напряжением U го. 2. где д=П„, -Ц, При пластической деформации при- 50 жимное устройство 3 начинает перемещаться вниз и, как только U U„, и срабатывает блок 8 сравнения, который включает .реле PB и Р . В свою очередь, реле Р включает в источнике питания реле Р, которое устанавливает ток тлеюшего разряда равным

I,g . Ток I задается такой величины, что температура свариваемых изде60 4 лий соответствует 0,5-0,75 Т „и величина не увеличивается.

По истечении времени сварки tea — — срабатывает реле времени РВ, 9 которое выключает источник ) питания и свариваемые детали под давлением

Р остывают.

<- к

По мере остывания деталей прижимное устройство 3 начинает перемещаться вниз и как только выполняется условие U U„ 3 включается реле Р, которое возвращает установку в первоначальное состояние. Обычно U«

0,1-0,3 И, и такое, что, когда срабатывает реле Р, температура свариваемых изделий соответствует

200-4000 С.

Как показывает практика, настройку устройства лучше производить по первой контрольной детали.

Для этого необходимо в блоке 11 реле переключатель P "ручной автомат" перевести в положение "Ручной" и произвести сварку в ручном режиме, определив соответственно Т „ и

I,<, которые задаются сопротйвлениями R, и R в источнике 1 питания, а также минимальное значение напряжения 0 „„„, при этом напряжение

U « задатчика 10 напряжения устанавливают равным П

В дальнейшем оператор устанавливает переключатель в блоке li в положение "Автомат" и обеспечивает автоматическое управление процессом в режиме разогрева, сварки и охлаждения, что повьппает качество сварных изделий, так как температура свариваемых иэделий задается в соответствии с приложенным давлением и контролируется величина пластической деформации.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство управления процессом диффузионной сварки, содержащее рабочую камеру с установленными в ней прижимным .устройством и анодом, подключенным к выходу источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества свариваемых изделий путем обеспечения контроля величины их деформации в процессе разогрева, сварки и охлаждения, в него введены датчик перемещений, измерительный усилитель, задатчик напряжения, три блока сравнения и блок реле, при этом датчик

1281360

Фиг. 1 перемещений через измерительный усилитель соединен с первыми входами трех блоков сравнения, каждый из вторых входов которых подключен к

"e мин и, соответствующему выходу задатчика напряжения, а выходы блоков сравнения соединены с соответствующими входами блока реле.

1281360

Составитель В. Ткаченко

Редактор В. Иванова Техред Н. Глущенко Корректор М..Ложо

Заказ 7193/9 Тираж 972 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4