Способ заварки кратера и устройство управления заваркой кратера при импульсной электродуговой сварке

 

Изобретение относится к области , сварочного производства импульсной электродуговой сваркой и,в частности, может быть использовано при разработ-. 1 . Изобретение относится к сварочному производству, импульсной злектродуговой сваркой, в частности может быть использовано в устройстве для управления заваркой кратера при импульсной электродуговой сварке, преимущественно торцового сварного соединениятехнологического канала-.реакторной установки с трактом. Цель изобретения - повышение качества заварки кратера и исключение брака при электродуговой сварке. ке устройств управления заваркой кратера при электродуговой сварке. Цель изобретения - повышение качес.т- . ва заварки кратера и исключение бра-. ,ка при электродуговой сварке. Прред окончанием сварки определяют начало очередного цикла изменения сварочного тока при его максимальной величине. Сохраняют эту величину постоянной в течение промежутка времени, равного 0,33-0,4 времени импульса. Затем при прежней постоянной скважности импульсов производят плавное уменьшение .сварочного тока во времени до нуля. Устройство содержит блок управления заваркой кратера, источник питания сварочной дуги и шунт. Устройство позволяет за счет регулирования количества теплоты, вводимого в сварочную ванну при заварке крате ра,° обеспечить повьшение качества сварного шва и уменьшить количество - брака сварных соединений от заварки кратера. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил. i (Л На фиг.1 представлена циклограмма изменения сварочного тока, поясняющая предложенный способ; на фиг.2- устройство управления заваркой кратера; на фиг,3-6 - циклограммы, поясняющие работу устройства. Способ заварки кратера при импульсной злектродуговой сварке заключается в том, что после подачи команды Конец сварки в момент t (фиг.1) определяется начало очередно- ГО цикла изменения сварочного тока |ib 0 сд IND 0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК дН 4 В 23 К 9/00

5 ""!ПМ

":i."ß8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ14

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4200671/24-27; 4200672/24-27 (22) 27.02.87 (46) 15.03.89. Бюл. N 10 (71) Научно-производственное объединение "Энергия"(72) IO.À,ßí÷åíêî, М.Л.Баранков, P.ÔèHèH и К.И.Хамидулов (53) .621.791.75 (088.8) (56) Букаров В.А. и др. Технология и оборудование, для приварки технологических каналов к втулке при ремонте энергетических аппаратов. — В сб.:

Вопросы атомной науки и техники.

Сер: Сварочное производство, вып.

3, 1982, с.27-31.. (54) СПОСОБ ЗАВАРКИ КРАТЕРА И УСТ- .

РОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЗАВАРКОЙ КРАТЕРА

ПРИ ИМПУЛЬСНОЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКЕ (57) Изобретение относится к области, сварочного производства импульсной электродуговой сваркой и,в частности, может быть использовано при разработ1

Изобретение относится к сварочному производству. импульсной электродуговой сваркой, в частности может быть использовано в устройстве для управления заваркой кратера при импульсной электродуговой сварке, преимущественно торцового сварного соединения технологического канала .реакторной установки с трактом.

Цель изобретения - повышение качества заварки кратера и исключение брака при электродуговой сварке.

„„SU„„1465216 А1 ке устройдтв управления заваркой кратера при электродуговой сварке.

Цель изобретения — повышение качества заварки кратера и исключение бра.ка при электродуговой сварке. Перед окончанием сварки определяют начало очередного цикла изменения сварочного тока при его максимальной величине.

Сохраняют эту величину постоянной в течение промежутка времени, равного

0,33-0,4 времени импульса. Затем при прежней постоянной скважности импульсов производят плавное уменьшение .сварочного тока во времени до нуля. Устройство содержит блок управления заваркой кратера, источник а

Ж питания сварочной дуги и шунт.. Устройство позволяет за счет регулирования количества теплоты, вводимого в сварочную ванну при заварке кратера, обеспечить повышение качества сварного шва и уменьшить количество - 2 брака сварных соединений от заварки кратера. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил. д

На фиг.1 представлена циклограмма изменения сварочного тока, поясняющая предложенный способ; на фиг.2— устройство управления заваркой кратера; на фиг.3-6 — циклограммы, поясняющие работу устройства.

Способ заварки кратера при импульсной электродуговой сварке заключается s том, что после подачи команды "Конец сварки" в момент t (фиг.1) определяется начало очередно"го цикла изменения сварочного тока при его максимальной величине в момент t, сохраняют максимальную величину сварочного тока постоянной в интервале 1 =С -t» a затем при постоянной скважности импульсов сварочного тока производят его плавное уменьшение во времени до нуля, Необходимость сохранения максимальной величины сварочного тока постоянной в течение интервала t «t обусловлена тем, что, например, если начало снижения сварочного тока совпадает с началом импульса сварочного тока (кри" . вая i), то выделяемого количества теплоты окажется недостаточным для полной переплавки кратера и образования качественной сварочной ванны.

Если, например, начало снижения сварочного тока совпадает с концом импульса сварочного тока (кривая 3),, то выделяемое количество TpIIJIoTbI ока" жется выше оптимального, что приведет к выплеску металла сварочной варны. Оптимальная величина интервала tb=t - ь, равная 0,33-0„4 времени импульса сварочного тока, обеспечивает регулированче вводимого в сварочную ванну количества теплоты в следующих за штатным импульсах сварочного тока в период заварки кратера (кривая 2).

Регулирование количества теплоты вводимого в сварочную ванну при заварке. кратера при импуль<-ной злектродуговоч сварке обеспечивает повышение качества сварного шва и уменьша" ет количество брака сварных соединений от заварки кратера.

Устройство заварки кратера содержит блок 1 управления, источник 2 питания сварочной дуги и шунт R, (фиг.2).

Блок 1 управления включает в себя реле К1 выключения источника 2 питания сварочной дуги, кнопки "Пуск " и "Стоп", источник Ст1 питания блока

1 управления, источник Ст2 опорного напряжения, генератор СтЗ импульсов. транзистор V 1, диод V 2, шесть схем

D1, D3, D5, Рб, D7 и Р8 совпадения, три инвертора Р2, Р4 и Р9, три триггера Т1, Т2 Т3, компаратор К, семь резисторов R1-R7, два счетчика Gr1 и Gr2 импульсов, усилитель У и два ! дешифратора РШ1 и ЭШ2„

Источник 2 питания сварочной дуги содержит реле К2 его включения,, дромежуточное реле К3, реле К4 и конденсатор C.

Источник Ст2 опорного напряжения устанавливает порог срабатывания компаратора К. Генератор СтЗ импульсов служит для выдачи импульсов для получения выдержки времени, которая необходима для выключения источника

10 2 питания сварочной дуги. Промежуточное реле К3 совместно с реле К1 служит для выключения источника 2 питания сварочной дуги. Шунт Б. является датчиком импульсного тока сварочной

15 дуги. Диод V2 необходим для защиты транзистора Vi от электрического пробоя при коммутации реле К1..Ре""-исторы 21 и R2 служат для устранения дребезга электрических контак20 тов реле КЗ и кнопки "Стоп" соответственно. Резистор RÇ обеспечивает режим работы транзистора Ч1. Резис" торы R4-R7 образуют электрический мост, в одно из плеч которого вклю25 чается шунт К, . Триггер Т1 необходим для запоминания команды после нажатия кнопки "Стоп". Схема Dl совпадения предназначена для разрешения прохождения команды выключения источниЗ0 ка 2 питания сварочной дуги. Инвертор D2 согласовывает сигнал управления транзистором Vi, который управляет реле К1. Усилитель Y усиливает сигнал, получаемый с выхода электрического моста. Компаратор К сравнивает по амплитуде выходной сигнал усилителя с опорным напряжением.истбчника Ст2 опорного напряжения. Схема РЗ совпадения служит для.пропус,!О кания команды "Стоп при включенном источнике 2 питания. Инвертор D4 предназначен для согласования по уровню сигнала для схемы Р5 совпадения, которая необходима для пропус"

<5 кания сигнала на триггер Т2 и схему

Рб совпад ния. Схема Рб совпадения служит для управления триггером 73.

Схема Р7 совпадения управляет счетчиком Сч1. Счетчик Сч1, в свою оче, редь, управляет дешифратором РШ1.

Устройство работает следующим образом.(фиг.Ç-б).

При нажатии кнопки "Пуск" (фиг.За) срабатывает реле К2 (фиг.Зг)

„.„ и самоблокируется контактами К2,1, контакт К2.3 включает реле К3 (фиг.Зд), после включения реле К3 гключается источник 2 питания сварочной дуги (фиг.Зе) и через шунт

Кц протекают импульсы сварочного тока (фиг. 46), выделяя импульсы напряжения (фиг.4в). Через контакт К2.3 включается реле К4 (фиг.Зж и заряжается конденсатор С (фиг.4а, реле

К4 и когденсатор С обеспечивают задержку выключения источника 2 питания сварочной дуги). Напряжение с шунта R (фиг.4в) поступает.на вход моста R4-R7, с выхода которого напряжение поступает на вход усилителя У (фиг.4г), где усиливается и подается на компаратор К (фиг.4д). На компараторе К выходное напряжение усили« теля сравнивается с напряжением источника СТ2 опррного напряжения, в результате сравнения выходного напряжения усилителя У и напряжения источника Ст2 опорного напряжения появляются импульсы напряжения. Выходные импульсы компаратора К поступают на один из входов схемы D5 совпадения. Все описанное соответствует стационарному режиму сварки.

В исходном состоянии устройства управления заваркой кратера источник

Ст1 питания блока 1 управления, источник Ст2 опорного напряжения и генератор СтЗ импульсов (фиг.бе) включены, на выходах триггеров Т1 и Т2сигнал "0 (низкий уровень), на выходе 2 триггера Т3 также сигнал "0", на выходе 1 триггера T3 — сигнал "1" счетчик Cr1 сигналом "1" с выхода триггера Т3 приводится в исходное

"нулевое" состояние, на выходах дешифратора РШ1 — сигналы "0". В соответствии с выдержкой t t. -t с контакта 15 дешифратора РШ1 поступает сигнал "0" на один из входов схемы D1 совпадения. На вторбй вход схемы

Di совпадения поступает сигнал "0" через нормально закрытый контакт

К3.1. Транзистор V1 закрыт, реле К1 выключено. На один из входов схемы

D3 совпадения поступает сигнал "1" с выхода 1 триггера Т3, на второй вход схемы DÇ совпадения поступает сигнал "0 " с выхода триггера Т1.

Сигнал "1" с выхода схемы DÇ совпадения инвертируется инвертором

Р4 и поступает на один из входов схемы Р5 совпадения. Цепь DÇ-Р4 запрещает прохождение импульсных сигналов. с компаратора К на вход триггера Т2.

При окончании процесса сварки нажимают в произвольный момент t кнопку "Стоп". Срабатывает триггер Т1

4б5216 6 (фиг 4е) на обоих входах схемы РЗ т и совпадения — сигналы 1, схема DÇ совпадения переключается (фиг.5д)

5 и через инвертор D4 подает сигнал

"1" (фиг.5e) на вход схемы D5 совпадения. Схема D5 совпадения перек-.

11 И лючится (фиг. ба) при сигнале 1 поступающем на второй вход схемы D5

10 совпадения с компаратора К. При пере" ключении схемы Р5 совпадения переключается триггер Т2 (фиг.4ж) и подает на один вход схемы Рб совпадения сигнал 1, на второй вход схемы

15 Рб совпадения поступает сигнал "0" с выхода схемы D5 совпадения. При сигнале "0" на выходе компаратора К схема D5 совпадения переключается (фиг ° 6) и с ее выхода < g второй вход

20 схемы 96 совпадения поступает сигнал

".1". Схема Р6 совпадения срабатывает (фиг.бб) и переключает триггер ТЗ (фиг.5а,б),сигнал "0" с выхода 1 триггера Т3 поступает на вход схемы

25 D3 совпадения и переключает ее (фиг.5д). Сигнал "0" с выхода схемы

D3 совпадения через инвертор D4 поступает на вход D5 сигналы с компаратора К через схему Р5 совпадения на

30 вход триггера Т2 не проходят. Кроме того, сигнал "0" выхода 1 триггера

ТЗ (фиг.5а) разрешает работу счетчика

Ст1 (фиг.бг), а сигнал "1" с выхода

2 триггера Т3 поступает (фиг.56) на вход схемы D7 совпадения, в результате схема Р7 совпадения пропускает (фиг.бв) импульсы на счетный вход С счетчика Cr1 (фиг.бг), который переключается с частотой генератора

40 Ст3 импульсов и управляет дешифратором РШ1 (фиг.бд). На одном из выходов дешифратора РШ1, например контакте 15, соответствующем числу прошедших импульсов, появляется сиг45 нал и1, который поступает на вход схемы Р1 совпадения. По этому сигналу схема D1 совпадения переключается (фиг.5в) и через инвертор Р2 (фиг.5г) открывает транзистор Vt, который

50 включает реле К1 (фиг.Зв). Нормально закрытый контакт реле К1.1 размыкается и снимает напряжение с контакта

К2.1 реле К2. Реле К2 выключается (фиг.Зг). Контакт К2.3 размыкается, а контакт К2.3 откжочает реле К4 и конденсатор С от источника питания

2 сварочной дуги.

Реле К4 остается включенным (фиг.Зж), питаясь от конденсатора

1465216 до момента, пока напряжение на бата-, рее конденсатора не станет меньше, чем напряжение отпускания реле К4.

После этого реле К4 выключается (фиг.Зж) и контактом К4.1 выключает реле КЗ (фиг.Зд), реле КЗ выключает источник 2 питания сварочной дуги (фиг.Зе). Контакт К3.1 реле КЗ замыкается и приводит в исходное состояние устройство управления заваркой кратера.

Таким образом, устройство позволяет согласовать начало снижения сварочного тока с определенной фазой импульсного сварочного тока, обеспечивая оптимальную выдержку а сварочного тока в импульсе в течение требуемого промежутка.

В целях расширения диапазона регулирования времени выдержки сва:рочного тока устройство снабжено счет" чиком Cr2 который управляется счет-. чиком Cr1 через схему D8 совпадения

:и инвертор D9. Счетчик Cr2 переклю- 25 чается с частотой в k раз меньшей, .чем частота генератора СтЗ импульсов (где k - коэффициент пересчета счет.чика Cr1). Соответственно замыкается

; соответствующий контакт дешифратора

ЭШ2.с вторым входом первой схемы ,совпадения.

Устройство"позволяет за счет регулирования количества теплоты, вводимого в сварочную ванну при заварке, кратера, обеспечить повышение качества сварного шва и уменьшить количество брака сварных соединений от завар" ки кратера. 40

Формула изобретения

1. Способ заварки кратера при импульсной электродуговой сварке, заключающийся в том, что уменьшают вели- чину сварочного тока во времени, î тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества заварки кратера, перед окончанием сварки определяют начало очередного цикла изменения сварочного тока при его максимальной величине, сохраняют эту величину постоянной в течение промежутка времени, равного 0,33-0,4 времени импульса, а затем при прежней постоянной " . скважности импульсов производят плавное уменьшение сварочного тока во времени до нуля.

2. Устройство управления заваркой кратера при импульсной электродуговой сварке, содержащее источник питания сварочной дуги и реле включе-. ния его, промежуточное реле и реле с параллельно подключенным конденсатором, шунт и блок управления с источником питания, о тлич ающеес я тем, что, с целью повышения качества заварки кратера, блок управления до полнительно снабжен реле выключения источника питания сварочной дуги, диодом, транзистором, двумя инверторами, тремя резисторами, пятью схемами совпадения, тремя триггерами, счетчиком импульсов, компаратором, источником опорного напряжения, усилителем, мостом из четырех резисторов, генератором импульсов и дешифратором, причем реле выклюяения источника питания сварочной дуги включено параллельно диоду, катод которого совместно с одним выводом обмотки реле соединены с положительным полюсом источника питания блока управления, а анод диода и второй вывод обмотки реле соединены с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом источника питания блока управления, а база — с выходом первого инвертора и первым резистором, второй вывод которого соединен с положительным полюсом источника питания блока уп равления, вход первого инвертора соединен с выходом первой схемы совпадения, первый вход которой соединен с одним концом второго резистора и входами каждого триггера; а также через контакт промежуточного реле соединен с отрицательным полюсом источника питания блока управления,. второй конец второго резистора соединен с положительным полюсом источника питания блока управления, второй вход первого триггера через кнопку

"Стоп" соединен с отрицательным полюсом источника питания блока управления и третьим резистором, второй конец которого соединен с положительным полюсом источника питания блока управления, выход первого триггера соединен с одним иэ входов второй схемы совпадения, другой вход которой соединен с одним из выходов третьего триггера и с установленным входом счетчика импульсов, выход второй схемы совпадения соединен с вхо14652 дом второго инвертора, выход которого соединен с одним из входов третьей схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом компаратора, один из входов которого соединен с источником опорного напряжения, а другой. — с выходом усилителя, входы которого подключены к выходу моста из четырех резисторов, в одно из плеч которого включен шунт, выход третьей схемы совпадения соединен с вторым входом второго триггера и первым входом четвертой схемы совпадения, выход второго триггера соединен с вторым входом четвертой схемы совпадения, выход которой соединен с вторым входом третьего триггера, выход которого соединен с первым входом пятой схемы совпадения, второй 2g вход которой подключен к выходу генератора импульсов, а выход — к счет16 о ному входу счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора, второй вход первой схемы совпадения соединен с одним из выходов дешифратора.

3. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено схемой совпадения, инвертором, счетчиком импульсов, дешифратором, при этом оба входа шестой схемы совпадения соединены с выходами первого счетчика импульсов, а выход — с входом третьего инвертора, выход которого подключен к одному из входов второго счетчика импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом третьего триггера, а выходы счетчика импульсов — с соответствующими входами второго дешифратора, причем второй вход первой схемы совпадения соединен с одним из выходов дешифратора. фие.!

146521б

146521 6

1465216

Составитель В.Пучинский

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Демчик

Редактор N.Êåëåìåø

Заказ 868/16 Тираж 892 Подписное

ВНИИПН Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101