Способ управления контактной точечной сваркой

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н9) (И) А1 (59 4 В 23 К 11/109 11/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3909432/25-27 (22) 17 ° 06.85 (46) 15. 01. 87. Бюл. Ф 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт источников тока ,(72) Л.Г. Миронов, В.А. Щербаков, В.М. Феногенов и Л.К. Стояков (53) 621.791.763.1(088.8) (56) Патент Франции У 2426529, кл. В 23 К 11/24, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 967729, кл. В 23 К 11/24, 1981. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОНТАКТНОЙ

ТОЧЕЧНОЙ СВАРКОЙ (57) Изобретение относится к контактнойточечной сваркеи можетбыть использованодля управленияпроцессом точечнойсварки. Цельюизобретения является повышение точности управления. В начале сварки контролируют скорость изменения сопротивления посредством измерения отношения напряжения к току. После достижения заданной скорости изменения сопротивления .измеряют интеграл произведения тока и напряжения между деталями. При отсутствии рассогласования с эталонным значением ток выключается ° Скорость, с которой начинается учет энергии, вложенной в процесс, является наибольшей и образует наибольшее отрицательное пиковое значение. В результате введения нового параметра— момента начала измерения энергии— качественно повышаются стабильность и степень связи между контролируежм параметром и свойствами сварного соединения. 1 ил. 1283004

Изобретение относится к контактной сварке и может быть использовано для управления процессом точечной сварки.

Целью изобретения является повышение точности управления процессом сварки.

На чертеже представлены графики изменения во времени сварочного тока, напряжения, сопротивления и ско- рости изменения сопротивления между деталями.

Способ управления контактной свар,кой заключается в том, что в процессе сварки контролируют величину сварочного тока и напряжения между электро— дами, интегрируют произведение этих величин, характеризующее энергию, выцеляемую в сварочном контакте, и сравнивают с заданным значением параметра, определенного опытным путем.

Интегрирование начинают в момент времени; когда скорость изменения сопротивления между деталями достигнет заданного значения.

Общее сварочное сопротивление складывается иэ контактных сопротивлений и сопротивления самих деталей, причем первые из указанных сопротивлений в процессе сварки уменьшаются, а второе с ростом температуры увеличивается.

Иэ-за различия состояния поверхности деталей контактные. сопротивления имеют случайный разброс. Достижение экстремального значения скорости изменения сопротивления характеризует то, что контактное сопротивление резко уменьшается из-за разрушения окисной пленки и образования жидких участков в контакте, устраняющих микрозазоры между деталями.

Эта стадия происходит интенсивно и ее влияние на сопротивление между деталями, является более значимым, чем повышение температуры. Далее контактное сопротивление вступает в стадию стабилизации и начинается стадия превалирования возрастающего с повышением температуры сопротивления самих свариваемых деталей, которая не подвержена значительным случайным воздействиям и вьделение тепла подчиняется закону Джоуля-Ленца

9

1, где (— энергия, вьделяемая в контакте;

Т вЂ” сварочный ток;

V — напряжение между деталями; время достижения заданного

t значения изменения сопро5 тивления; текущее время второй стадии процесса.

Такая кинетика процессов приводит к образованию отрицательного экстремума, который, как показывают эксперименты, превышает остальные флуктуационные пики, если сварка выполняется на режимах с образованием ядра расплавления.

По этому экстремуму из предварительных экспериментов назначается

I та скорость изменения сопротивления, начиная с которой осуществляется расчет энергии, вложенной в зону сварки, В результате введения нового параметра управления качественно повышается стабильность и степень связи между контролируемым параметром и свойствами сварного соединения за счет того, что момент начала измерения энергии определяется непосредственно во время сварки для каждых конкретных свариваемых деталей и в стабильных условиях.

Технически способ осуществляется следующим образом.

С самого начала сварки контролируется скорость изменения сопротивления посредством измерения отноше35 ния напряжения. к току и если требуется вычисляется производная по времени с помощью ЭВМ (не представляет трудности разработать специальное устройство).

40 При медленном изменении тока (медленнее, чем функция 1 = L., где I

t сварочный ток; t — время) предлагаемым методом измеряется производная (скорость изменения) сопротивления, 45 а при быстром изменении тока — сопротивление. В зависимости от характера изменения тока в области, в которой предполагается окончание первой стадии, вычисляют производную

50 или получают ее сразу. После достижения заданной скорости изменения сопротивления измеряется интеграл произведения тока и напряжения между деталями. Расчет интеграла может быть выполнен с помощью ЭВМ или специального устройства. Были проведены эксперименты: сваривались детали из никеля толщиной 0,3 мм на установке ССП-2 методом .контактной дву83004

Формула изобретения

01l"

Составитель Л. Комарова

Техред И.Попович Корректор А. Обручар

Редактор Т..Парфенова

Заказ 7337/10 Тираж 9?2 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 з 12 сторонней сварки синусоидальным током одним полупериодом, максимальное значение тока 6000 А. Количест— во образцов 200 шт. Образцы сваривались с управлением по прототипу и по предлагаемому способу, а затем разрывались. Обработка результатов показала, что коэффициент корреляции между энергией, подсчитанной по первому методу, и усилием на разрыв составляет 0,83, во втором случае 0,92, что свидетельствует о повышении точности управления процессом в два раза. Сварка токоотводов источников тока показала следующие результаты: прочность на разрыв образцов без управления процессом сварки 25 4 кг, прочность на разрыв с управЛением процессом по предлагаемому изобретению 30 2 кг.

Способ управления контактной.,то,? чечной сваркой, при котором в процессе сварки контролируют сварочный ток и напряжение между электродами, интегрируют произведение этих величин, характеризующее энергию, выделяемую в сварочном контакте и сравнивают .с заданным значением этого параметра, определяемым опытным путем, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности управления, интегрирование начинают в момент времени -, когда скорость измене ния сопротивления между дета лями достигнет заданного зна чения, равного величине наибольшего отрицательного экстремума.