Способ отслеживания заданной траектории сварки

 

Изобретение относится к автоматизации сварочного производства и может быть использовано при отслеживании заданной траектории сварки. Цель изобретения повышение качества сварных соединений при сварке тонкостенных изделий. Предварительно определяют напряжение на дуге при сварке на плоской подкладке. Подкладку выполняют с наклонной рабочей поверхностью. Угол наклона составляет α = (U₂-U₁)/B, где U₂ напряжение при сварке навесу; U₁ напряжение на дуге при сварке на плоской подкладке; B ширина продольной канавки под свариваемым стыком. Слежение в процессе сварки ведут по полусумме указанных напряжений. 1 ил.

Изобретение относится к технологии дуговой сварки и может быть использовано при изготовлении сварных проплавленных и стыковых соединений в разнообразных конструкциях из металлических материалов. Цель изобретения повышение качества сварных соединений при сварке тонкостенных изделий. Это достигается тем, что в способе дуговой сварки на подкладке со слежением за стыком по скрытой составляющей дуги предварительно определяют напряжение на дуге при сварке навесу и напряжение на дуге при сварке на плоской подкладке, подкладку выполняют с наклонной рабочей поверхностью. При этом угол α наклона поверхности подкладки к ее наружной плоскости составляет α arctg где U₂ напряжение на дуге при сварке навесу; U₁ напряжение на дуге при сварке на плоской подкладке; В размер ширины продольной канавки под свариваемым стыком. На чертеже показана схема реализации предлагаемого способа. Подкладка 1 имеет наклонную рабочую поверхность 2 с углом α и к плоскости подкладки. Сварка изделия 3 производится электродом 4. На схеме даны три варианта исполнения сварного шва 5-7. Угол α определяется следующим образом. Для заданного материала, толщины, условий подготовки поверхности и др. технических требований, оговоренных технической документацией, выполняется проплавление изделия 3 на справочном режиме в следующих двух вариантах. Сперва проплавление детали выполняется на плоской подкладке 1 без формирующей канавки. В этом случае высота усиления шва 5 достигает своего максимального значения. По сравнению с постоянной начальной установочной длиной дугового промежутка, соответствующей напряжению на дуге, равном U_o, напряжение на дуге снижается до значения U₁. Затем проплавление детали выполняется навесу по шву 6. Напряжение U₂ на дуге превышает установочные напряжения U_o. Причем увеличение напряжения происходит за счет роста скрытой составляющей напряжения на дуге. Затем по значениям U₁ и U₂ и размера В согласно формуле определяют угол α наклона рабочей поверхности подкладки. На подкладке с наклонной под углом рабочей поверхностью производят сварку, причем в качестве опорного напряжения принимается полусумма указанных напряжений. В этом случае геометрия сварного шва соответствует справочной. При смещении оси О-О электрода влево в положение О₁-О₁ происходит уменьшение скрытой составляющей длины сварочной дуги. Поскольку на дуге напряжение меньше опорного напряжения, то электрод перемещается в положение, при котором напряжение на дуге по величине соответствует опорному. В момент уменьшения напряжения по скрытой составляющей сигнал поступает на механизм поперечного перемещения. В результате срабатывания механизма поперечного перемещения электрод занимает положение О-О, соответствующее опорному напряжению или полусумме на- пряжений Механизм ориента- ции электрода и возвращения в исходное положение при его смещении вправо относительно наклонной рабочей поверхности в положение О₂-О₂ аналогичен изложенному. Как показывают эксперименты, применение способа целесообразно также при сварке проплавными швами деталей, собранных в пакет. В этом случае траектория сварного соединения, в том числе криволинейная, повторяет траекторию наклонной поверхности прокладки в сечении О-О, для которого напряжение равно полусумме напряжений U₁ и U₂. П р и м е р. Производится сварка пакета из трех листов стали ВНС-2 толщиной 0,7 мм на подкладке, рабочая поверхность которой имеет наклон, рассчитанный по формуле. Значения напряжений U₁ и U₂ замерены для условий сварки навесу и на плоской подкладке. Режим сварки: сила тока 170 А, скорость сварки 15 м/ч. Расход защитного газа 6-8 л/мин. Экспериментом устанавливается, что при смещении электрода от начального положения на плоской подкладке до положения навесу поперек траектории его рабочего движения происходит изменение напряжения, которое составляет 0,3-3 В на ширине 8 м. Таким образом, изменение скрытой составляющей длины дуги используется для определения ориентации электрода относительно стыка. Предлагаемый способ позволяет отслеживать криволинейную траекторию сварки в стыковых и проплавных соединениях, уменьшить остаточные деформации, обеспечить стабильное качество проплава, отказаться от дорогостоящего оборудования с жесткой программой траектории сварки.

Формула изобретения

СПОСОБ ОТСЛЕЖИВАНИЯ ЗАДАННОЙ ТРАЕКТОРИИ СВАРКИ при котором сварку ведут на подкладке, а коррекцию поперечного положения сварочной горелки производят по напряжению скрытой составляющей дуги, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений при сварке тонкостенных изделий, предварительно определяют напряжение на дуге при сварке на весу и напряжение на дуге при сварке на плоской подкладке, подкладку выполняют с наклонной рабочей поверхностью, устанавливая с учетом наклона где U₂ напряжение на дуге при сварке; U₁ напряжение на дуге при сварке на плоской подкладке; B ширина продольной канавки под свариваемым стыком, при этом слежение в процессе сварки ведут по полусумме указанных напряжений.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---