Способ дуговой сварки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к механизированной дуговой сварке плавящимся электродом. Цель изобретения - улучшение качества шва путем обеспечения устойчивости сварочного процесса в широком диапазоне режимов. Напряжение сварки изменяют в прямой нелинейной зависимости от тока сварки, например логарифмической, а скорость подачи проволоки изменяют в обратной зависимости от тока сварки. Устройство для дуговой сварки содержит источник сварочного тока, шунт, фильтр, сумматоры и электропривод подачи проволоки. При этом в цепь положительной обратной связи введен логарифмический усилитель, а шунт через сварочный кабель подключен к заземленному полюсу источника сварочного тока вблизи от точки заземления. Использование нелинейной зависимости между током и напряжением сварки обеспечивает оптимальное соотношение параметров режима сварки, что ведет к улучшению качества шва. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) ((t) (5t)S В 23 К 9/073

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631612/27 (22) 05.01.89 (46) 07.08.91. Бюл № 29 (71) Институт электросварки им. Е,О.Патона (72) Б.Е,Патон, Д,А.Дудко, Г.Б.Светников, В.С.Сидорук и В.А.Лебедев (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 737148, кл. В 23 К 9/10, 1980.

М,Amln. Synergic pulse M16 Welding.

Metal Construction. 1981, 13- ¹ 6. р,349—

353.

М.Amln, Nassen-Ahmed, Synergic control

In M16 Welding. 3. Metal construction, 1987, 19, ¹ 9. (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к механизированной дуговой сварке плавящимся электродом. Цель изобретения — улучшение

Изобретение относится к механизированной дуговой сварке плавящимся электродом. с

Цель изобретения — улучшение качества шва путем обеспечения устойчивого сварочного процесса в широком диапазоне режимов.

На чертеже представлена схема устройства для дуговой сварки.

Использование нелинейной зависимости между током и напряжением сварки позволяет обеспечивать оптимальное соотношение параметров режима сварки в широком диапазоне, поддерживать рабочую точку на вольтамперной характеристике в центре оптимальной области и тем самым уменьшать чувствительность процесса сварки к случайным возмущениям. качества шва путем обеспечения устойчивости сварочного процесса в широком диапазоне режимов. Напряжение сварки изменяют в прямой нелинейной зависимости от тока сварки, например логарифмической, а скорость подачи проволоки изменяют в обратной зависимости от тока сварки, Устройство для дуговой сварки содержит источник сварочного тока, шунт, фильтр, сумматоры и электропривод подачи проволоки, При этом в цепь положительной обратной связи введен логарифмический усилитель, а шунт через сварочный кабель подключен к заземленному полюсу источника сварочного тока вблизи от точки заземления. Использование нелинейной зависимости между током и напряжением сварки обеспечивает оптимальное соотношение параметров режима сварки, что ведет к улучшению качества шва. 2 с. и 1 зп. флы, 1 ил.

Обратная зависимость скорости подачи проволоки дополняет стабилизирующее действие саморегулирования и позволяет обеспечить устойчивость процесса сварки при больших наклонах оптимальной зависимости, которые характерны для начального участка нелинейной зависимости, а также для определенных соотношений сварочных параметров. При этом учитывается и то, что регулирование скорости подачи проволоки осуществляется с большей инерционностью, чем регулирование напряжения сварки. При этом запаздывание стабилизирующего воздействия по скорости подачи проволоки. с одной стороны, позволяет напряжению сварки войти в оптимальную область режимов, с другой стороны, останавливать дальнейшее нарастание значений тока и напряжение сварки внутри оптимальной области.

1668071

Устройство содержит источник 1 сварочного тока, к которому подключен шунг

2, соединенный с точкой 3 заземления. На выход шунта 2 подключен фильтр 4 низкой частоты на операционном усилителе 5. Выход последнего соединен с одним входом первого сумматора 6 на операционном усилителе 7. Другой выход этого сумматора соединен с движком потенциометра 8. Выход сумматора 6 соединен с входом логарифмического усилителя 9 на операционном усилителе 10. Выход логарифмического усилителя 9 соединен с одним входом второго сумматора 11 нэ операционном усилителе 12, а другой вход этого сумматора соединен с движком потенциометра 13, Выход второго суммэгорэ 11 соединен с у равляющи л входом источника

1 сварного тока, Выход фильтра 4 низкой частоты соединен также с одним входом третьего суммагора 14 на операционном усилителе 15 через реостат 16. Другои вход этого сумматора соединен с зэдэтчиком 17 сварочного тока. Выход этого сумматора соединен с входом задания электропривода

18, подключенного к электродвигателю 19 подачи проволоки.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал тока сварки с шунта 2 фильтруется от высокочастотной помехи фильтром

4, складывается с регулируемым первым потенциометром 8 постоянным сигналом на первом сумматоре 6, логарифмируется логарифмическим усилителем 9 и складывается с регулируемым вторым потенциометром 13 постоянным сигналом нэ втором сумматоре 11, Полученный сигнал, имеющий нелинейную зависимость от тока сварки, поступает на управляющий вход источника 1 сварочного тока, Кроме того, с.н нал с фильтра 4 низкой частоты через реостат 16, обеспечивающий регулирование глубины отрицательной обратной свя(. зи, вычитается от сигнала с зэдэтчикэ l7 тока сварки на третьем сумматоре 14. Разность поступает на вход задания электропривода 18, обеспечивая стабилизацию режима сварки.

Устройство для дуговой сварки фильтрует сигнал тока сварки от высоко эстотных помех, складывает его с регулируемой постоянной величиной, которая обеспечивает регулирование коэффициента К е соответствии с правилами логарифмирования, осуществляемого вслед за суммированием и, наконец, ск:эдывает полученный ".èãíàë с регулируемой постоянной величиной, обеспечивающей регулирование напряжения холостого хода (парэметрэ Ux x.o). Кроме то5

55 го, отфильтрованный сигнал через реостат вычитается от сигнала задания тока сварки.

Настройка схемы состоит в настройке параметров оптимальной области Ux,x.о и К (статика) и глубины стабилизирующей обратной связи реостатом (динамика), Подключение шунта к заземляемому полюсу источника сварочного тока устраняет необходимость гальванической развязки сварочной цепи от управляющей, так как сварочное напряжение уже не может попасть на корпус устройства.

Требование близости подключения шунта к точке заземления вызвано тем, что на длинном сварочном кабеле падение напряжения может достигать 2...3 В, а попадание такого напряжения на корпус устройства также нежелательно.

Способ осуществля "т на сварочном полуавтомате ПДГ-515 со сварочным источником ВДУ-506, дополненным приставкой для регулирования напряжения холостого хода аналоговым входным сигналом

0LL1.17 401.

Устройство реализовано на операционн ы х усил и тел ях К140УД7.

Электропривод подачи проволоки—

БУ3609 с аналоговым регулирующим входом.

По сравнению с базовым объектом— прототипом предлагаемые способ и устройство обеспечивают более качественное формирование шва при отсутствии дефектов, увеличение диапазона режимов сварки, в которых обеспечивается стабильность процесса сварки, и упрощение устройства, реализующего способ, при повышении его надежности.

Формула изобретения

1. Способ дуговой сварки, заключающийся в том, что измеряют ток сварки. сравнивают его с заданной величиной, а напряжение сварки и скорость подачи проволоки изменяют в зависимости от тока сварки,отличающийсятем,что, целью улучшения качества шва путем обеспечения устойчивого сварочного процесса в широком диапазоне режимов, напряжение сварки иэмсняют по формуле

0св = 0о(1- а1п(К1св+ 1), где lc> — сварочный ток;

U<. а, К, 1л — параметры, характеризующие свойства свариааемых материалов и энергетические параметры режима, а скорость подачи проволоки изменяют в обратной зависимости от величины и знака отклонений тока сварки от заданного.

2. Устройство для дуговой сварки, содержащее источник сварочного тока, шунт.

1660071

Составитель B. Ганюшин

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С. Черни

Редактор Н. Тупица

Заказ 2610 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комигета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 фильтр низкой частоты, три сумматора, два задающих потенциометра, эадатчик тока сварки, электропривод и электродвигатель подачи проволоки, причем источник сварочного тока соединен с шунтом, на выходе которого включен фильтр низкой частоты, подключенный к первым входам первого и третьего сумматоров, а к второму входу первого сумматора подключен первый задающий потенциометр, к второму входу третьего сумматора подключен задатчик тока сварки, а выход третьего сумматора подключен к электроприводу, связанному с электродвигателем подачи проволоки, при этом входуправления источника сварочного тока соединен с выходом второго сумматора, первый вход котооого соединен с вторым задающим потенциометром, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества шва путем обеспечения устойчивого сварочного процесса в широком диапазоне режимов, устройство снабжено логарифмическим усилителем, при этом выход первого сумматора через логарифмический усилитель подключен к второ10 му входу второго сумматора, 3. Устройство по п.2. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения схемы, шунт через сварочный кабель подключен к заземленному

15 полюсу источника сварочного тока вблизи от точки заземления,