Способ управления процессом стыковой сварки оплавлением

 

Изобретение относится к области контактной стыковой сварки оплавлением и может быть использовано при сварке деталей, контроль расположения которых в зажимах сварочной машины затруднен. Сущность изобретения: токоподводящие зажимы сварочной машины устанавливают в исходном положении, производят зажатие деталей, подводят к ним напряжение и сближают, задают припуск на сварку, до сварки определяют величину полного хода подвижного зажима сварочной машины от исходного до конечного положений, определяют разность между этой величиной и заданным припуском на сварку, измеряют в процессе сближения величину перемещения подвижного зажима сварочной машины, сравнивают измеряемую величину перемещения с определенной до сварки разностью, и в случае отсутствия тока в цепи сварки при превышении измеряемой величины перемещения величины определенной до сварки разности производят отключение напряжения, разжатие деталей и разведение зажимов в исходное положение, после чего процесс сварки повторяют. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистИческих .РЕСПУБЛИК (воз В 23 К 11/04, 11/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

»

3»

МФ (Л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4922115/08 (22) 28.03.91 (46) 30.08.92. Бюл. %32 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) С.И.Кучук-Яценко, И.Н.Мосендз, Б.И.Казымов, А.И;Горишняков и И.В.Зяхор (56) Контактная стыковая сварка трубопроводов, Под ред. Кучук-Яценко С.И., Киев, Наукова Думка, 1986, с.42.

Оборудование для контактной сварки рельсов и его эксплуатации. Под ред, Кучук-Яценко С.И., Киев, Наукова думка, 1974, с.13. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к области контактной стыковой сварки оплавлением и может быть использовано при сварке деталей, контроль расположения которых в зажимах сварочной машины затруднен, Сущность

Изобретение относится к области контактной стыковой сварки оплавлением и мо-. жет быть использовано при сварке деталей, контроль расположения которых в зажимах сварочной машины затруднен.

Известен способ управления процессом контактной стыковой сварки оплавлением с использованием систем жесткого программирования на основе профильных кулачков. В таких системах программа включается с момента начала сближения свариваемых деталей независимо от начала оплавления. При этом не учитываются изменение косины концов труб и начальный эа„„5U ÄÄ 175781 8 А1 изобретения: токоподводящие зажимы сварочной машины устанавливают в исходном положении, производят зажатие деталей, подводят к ним напряжение и сближают, задают припуск на сварку, до сварки определяют величину полного хода подвижного зажима сварочной машины от исходного до конечного положений, определяют разность между этой величиной и заданным припуском на сварку, измеряют в процессе сближения величину перемещения подвижного зажима сварочной машины, сравнивают измеряемую величину переМещения с определенной до сварки разностью, и в случае отсутствия тока в цепи сварки при превышении измеряемой величины перемещения величины определенной до сварки разности производят отключение напряжения, разжатие деталей и разведение зажимов в исходное положение, после чего процесс сварки повторяют. 1 ил. зор между торцами, что приводит к снижению качества сварных соединеиий из-за неравномерного или недостаточного нагрева торцов деталей.. Известен способ управления процессом контактной стыковой сварки оплавлением с использованием командного прибора, задающего длительность отдельных периодов программ изменения напряжения и скорости сближения, который включается во время замыканий при возбуждении оплавления, т.е. в момент появления тока в цепи сварки.

1757818

Однако в гех случаях, когда контроль расположения деталей в зажимах машины затруднен, например при сварке деталей на машинах снабженных защитными камерами, начальный зазор между торцами может сказаться настолько велик, что полного хода подвижной части сварочной машины окажется недостаточно для сближения деталей на величину начального зазора и пропуска на сварку.

В этом случае не обеспечивается получение сварного Соедйнения, т,к. зажимы сварочной машины сойдчтся до конечного положения раньше выполнения заданной программы сварки.

Целью изобретения является обеспечение заданного припуска нэ сварку деталей, контроль расположения которых в зажимах сварочной машины затруднен.

Сущность изобретения заключается в следующем. Измерение перед сваркой величины полного хода подвижного зажима сварочной машины от исходного до конечного положений и определение разности между этой величиной и заданным припуском-на сварку позволяют определить запас хода подвижной части майины для компенсации начального зазора между свариваемыми торцами деталей, величина которого до сварки неизвестна, Контроль наличия тока в цепи сварки в

: момент, когда измеряемое текущее значение перемещения подвижной части машины превысит величину определенной до сварки разности и отключение напряжения, расжатие деталей и разведейие зажимов машины в исходное положение в случае отсутствия сварочного тока в этот момент, позволяет исключить. нарушение восйроизводства заданного припуска на сварку, т.е. исключить получение бракованного сварного соединения.

Повторение процесса сварки по способу после перезажатия свариваемых деталей позволяет, в конечном итоге, выполнить сварку по заданному припуску и обеспечить получение качественного соединения независимо от величины начального зазора меж ду деталями.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для реализации способа сварки.

Устройство содержит сварочный трансформатор 1, датчик сварочного тока 2, содержащий трансформатор тока 3, диоднйй мост 4, конденсатор 5, датчик перемещения

6, задающее устройство 7, компаратор 8, триггер Шмиттэ 9, коммутатор 10, реле 11, контакты которого 12 установлены в цепи включения программирующего устройства

13, управляющего перемещением токоподводящих зажимов 14, 15, в которых установлены свариваемые детали 16, 17.

Способ реализуется следующим образом.

Перед сваркой токоподводящие зажимы 14, 15 сварочной машины устанавливают в исходное положение, заданное конкретным режимом сварки. Затем измеряют величину полного хода подвижного зажима сварочной машины от исходного до конечного положений, определяют разность между этой величиной и заданным припуском на

10 сварку, В исходном -положении состояние элементов схемы следующее. Сигнал, пропорциональный определенной до сварки . разности, с задающего устройства 7 на входе 2 компаратора 8 больше, чем сигнал с

20 датчика перемещения 6 на входе 1 компаратора 8. При этом сигнал на выходе компара-. тора 8 низкий. Т.к. ток в цепи сварки отсутствует, то сигнал на выходе триггера

Шмитта 9 высокий, поэтому коммутатор 10 пропускает сигнал со входа 1 на реле 11, которое находится в выключенном состоянии и своими контактами 12 размыкает цепь

25 лями 16, 17 напряжения от трансформатора

1 начинается сближение зажимов 14, 15.

При этом сигнал с датчика перемещения 6 увеличивается. Если замыкание торцов деталей произойдет в момент, когда сигнал с

35 датчика 6 меньше или равен сигналу с задающего устройства 7, то на выходе датчика тока 2 появится ток, в результате срабатывает триггер Шмитта 9, при этом ко входу 2 коммутатора 10, прикладывается низкий уровень напряжения, которым включается

40 реле 11, замыкающее своими контактами 12 цепь включения программирующего устройства 13 — происходит сварка по заданной программе.

Если при сближении деталей 16, 17 замыкания торцов не происходит, а величина перемещения подвижного зажима станет больше определенной до сварки разности, то сигнал с датчика перемещения 6 окажет45

50 ся больше сигнала с задающего устройства

7. При этом на выходе компаратора 8 появится высокое напряжение, которое своими контактами 12 размыкает цепь включения программы сварки и подключает программу на расжатие и разведение зажимов 14, 15, после чего производится зажатие деталей и описанные выше действия повторяются.

Примером конкретного применения изобретения может служить управление

55 включения программирующего устройства

13.

30 После проведения к свариваемым дета1757818

6 процессом контактной стыковой сварки on- чении меньшем величины Л . Поэтому в лавлением при соединении трубу 219 х 12 момейт появления тока- включалос дл омерные трубные секции на ма- граммирующее устройство и производилась шине К-584М, снабженной искрозащитны- сварка по заданной программе. ми щитками, охватывающими зону сварки. 5 Визуальный осмотр и механические исЗаданный режим сварки следующий: питания сварочных соединений, выполненму- посо у, показали вторичное напряжение U2xx = 7 В, при- ных по предлагаемо - с б, пуск на оплавление h».= 36 мм, припуск полное соответствие требованиям СНиП Шна осадку boo - 8 мм, скорость сближе- 42-80.

Ч - м ния — начальная Vo = 0,25 мм/с, конечная .10 Контроль за выполнением способа а прок - 1,2 мм/с. начальный вылет деталей 1д=" изводится с помощью датчиков тока и пере=85 мм (т.е. исходное расстояние между за- мещения, а также по ЮФролю параметров" жимами 4-2!д-170мм), конечноерассто- режима сварки по результатам механичеяние между зажимами 4 = f 10 мм. ских испытаний.

Перед сваркой определялся полный ход 15 машины от исходного до конечного положе- Ф о Р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ управления процессом стыкоПолный ход машины составлял l> = 60 вой сварки оплавлением, при котором токомм. Затем определялась разность Л между подводящие зажимы сварочной машины полным ходом машины и припуском на 20 устанавливаютвисходнбм положении, просварку Ь = 1х йпл бои = 60 36 - 8 - 16 изводят зажатие деталей, после подключемм. Зажимы машины разводились в исход- ния напряжения детали сближают, а также ное положение, трубы зажимались, произ- . задают припуск на сварку, о т л и ч а юводилосьвключениенапряженияи привода щ и и с я тем, что, с целью повышения сближения. Расположение свариваемых 25 качества сварки путем обеспечения припутруб в зажимах визуально проконтролиро- ска насваркудеталей, контрольрасположевать не представлялось возможным из-эа. ния которых в зажимах сварочной машины наличия искрозащитных щитков, поэтому затруднен, до,сварки определяют величину начальный зазор был неизвестным. В про- полного хода подвйжного зажима сварочцессе сближения деталей контролирова- 30 ной машины отисходногодо конечного полось наличие тока в цепи сварки и ложений, вычисляют разность между этой перемещение подвижного зажима. В мо- величиной и заданным припуском на свармент, когда величина перемещения превы- ку, в процессесближениядеталей измеряют сила величину Л = 16 мм было величинуперемещенияподвижногозажима зафиксировано отсутствие тока в цепи свар- 35 сваРочной машины, сравнивают ее с вычиски. Поэтомупроизводилосьотключвниена- . ленной Разностью, и„в случае отсутствия пряжения и сближения, зажимы машины тока в сварочной цепи при превышении израсжимались и разводились в исходное по- меренной величиной перемещения подвижложение, детали вновь зажимались, подво- ного зажима вычисленной до сварки дилось напряжение и начиналось 40 разности, производятотключение напряжесближение. При повторном сближении бы- .ния, Разжатие деталей и разведение зажилоэафиксированоналичиетокавцеписвар- мов в исходное положение, после чего ки, в тот момент, когда величина процесс повторяют до получейия сварки по перемещения составляла 6 мм, т.е, при зна- заданному припуску.

1757818

Составитель И. Кучук-Яценко

Редактор Л. Павлова Техред М,Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 2959 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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