Способ контроля эффективности газовой защиты при сварке с короткими замыканиями

 

Использование: для испытания сварочных горелок, применяемых для сварки в защитных газах преимущественно с короткими замыканиями, дугового промежутка . Сущность изобретения: проводят термоанемометрический анализ относительно турбулентности защитной газовой струи при наличии динамического возмущения со стороны взрывающейся модели перемычки электродного металла. Определяют изменение уровня относительной турбулентности, вызванное совместным действием на струю защитного газа газодинамического удар а и электромагнитной помехи, и отдельно величину электромагнитной помехи, после чего вычитают влияние электромагнитной помехи. 1 з.п флы, 1 ил.. 1 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 23 К 31/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 (Л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4897763/08 (22) 29.12,90 (46) 30,08.92. Бюл. М 32 (71) Мариупольский металлургический институт (72) Г,Г, Псарас и В,В. Дмитриев (56) Reiter Sydney Н. Gas зЫеЫ!пц test

methods "Welding ЗоцгпаГ, 1967, 46, N 8, р.

676-682.

Белкин С,А. и др, Повышение защитных свойств газового потока при аргонодуговой сварке. Сварочное производство. М 4, 1969, с. 22 — 24.

Федоренко Г.А. и др, Формирование зоны газовой защиты при дуговой сварке. Автоматическая сварка, N 4, 1986, с. 36 38.

Псарас Г.Г. и др. О динамическом воздействии импульсной сварочной дуги на струю защитного газа, Тез. докл. Всес. научн.техн,конф. "Состояние и перспективы развития. электротехнологии", Иваново, И Э И, 1987, с. 80-81, Изобретение относится к сварочному. производству и может быть использовано для испытания сварочных горелок, применяемых для сварки в защитных газах преимущественно с короткими замыканиями дугового промежутка.

В настоящее время нет простых и надежных способов, позволяющих оценивать конструкциюсварочной горелки cточкизрения устойчивости защитной струи против динамических возмущений, возникающих

„„Я „„1757828 A l (54) СПОСОБ, КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ СВАРКЕ С

КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ (57) Использование: для испытания сварочных горелок, применяемых для сварки в защитных газах преимущественно с короткими замыканиями дугового промежутка. Сущность изобретения: проводят термоанемометрический анализ относительно турбулентности защитной газовой струи при наличии динамического возмущения со стороны взрывающейся модели перемычки электродного металла.

Определяют изменение уровня относительной турбулентности, вызванное совместным действием на струю защитного газа газодинамического удара "и- электромагнитной помехи, и отдельно величину электромагнитной помехи, после чего вычитают влияние электромагнитной помехи. 1 з.п.флы, 1 ил., 1 табл, при пульсациях различных параметров дуги, В связи с этим создание способа контроля эффективности газовой защиты при сварке с короткими замыканиями. являю- щейся естественным импульсным процессом, является актуальной задачей, Известен способ оценки эффективно-. сти газовой защиты с использованием явления окисления тонкой стальной пластинки, закрепленной между двумя шинами. соединенными с источником тока; Испытываемую

1757828 горелку размещают над образцом. Во время подачи газа пластинка нагревается проходящим током, после чего ток выключается, а защитный гаэ продолжает поступать до полного остывания пластинки. Эона пластинки, защищенная газовой струей от воздуха, не окисляется и отличается от остальной поверхности пластинки по цвету, Недостатком метода является его малая разрешающая способность: горелки, не весьма отличающиеся одна от другой по качеству газовой защиты в условиях эксперимента, дают пятна неокисленной зоны одинакового диаметра и расцениваются как равнозначные. Кроме того, ввиду длительности эксперимента во времени последний невозможно использовать для оценки влияния пульсаций дуги на качество газовой защиты.

Существует способ оценки качества газовой защиты, где образец нагревается сварочной дугой. Показателем качества газовой защиты, как и в приведенном выше способе, является диаметр неокисленной зоны. Указанный способ обладает всеми недостатками предыдущего; преимуществом является возможность оценки влияния сварочной дуги на качество газовой защиты.

Однако ввиду указанных выше недостатков (длительность во времени и малая разрешающая способность) последний способ также нельзя использовать для оценки влияния динамических возмущений от пульсаций дуги на качество газовой защиты, тем более, что последние исследования в этой области свидетельствуют о том, что процесс формирования зоны газовой защиты при дуговой сварке содержит несколько стадий, имеющих определенную длительность.

В качестве прототипа принят способ оценки качества газовой защиты при динамическом воздействии на струю защитнрго газа, заключающийся в том, что термоанемометрический анализ аэродинамических параметров струи производят в момент взрыва физической модели перемычки электродного металла;

Недостатком метода является его большая погрешность определения качества газовой защиты, вызванная тем, что чувствительный элемент датчика термоанемометра при взрыве модели перемычки выполняет роль приемной антенны и помимо аэродинамических параметров фиксирует часть электромагнитного сигнала, возникающего при прохождении через модель перемычки тока короткого замыкания. С увеличением мощности взрыва и длины перемычки величина электромагнитной помехи увеличивается, ределении действия электромагнитной по15 мехи во время термоанемометрического

25 длина 0,1 мм

35

40 что соответствует реальному процессу сварки. Параметры струи защитного газа фиксировали в укаэанной на чертеже точке А

50

5

Цель изобретения — повышение точности оценки качества газовой защиты при сварке в среде защитных газов с короткими замыканиями дугового промежутка, Сущность изобретения состоит в том, что в способе, включающем в себя термоанемометрический анализ защитной газовой струи при наличии динамического возмущения со стороны взрывающейся модели перемычки, определяют совместное действие на струю защитного газа газодинамического удара и электромагнитной помехи, после чего влияние помехи вычитают после ее отдельного определения, При опанализа модель перемычки помещают в экран из немагнитного материала.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Практически эксперимент по определению качества газовой защиты применительно к сварке с короткими замыканиями осуществлялся следующим образом: проводились эксперименты по взрывам физических моделей перемычек, которые в реальном процессе являются источниками возмущения. Параметры перемычек принимались близкими к реальным: длина 2 мм, Проволочка 1 приваривалась электроэрозионным методом между торцом сварочной проволоки 2, установленной в испытуемую горелку 3, и пластиной 4, имитирующей свариваемое изделие, Далее проводился взрыв перемычки путем подачи напряжения от сварочного выпрямителя типа ВДУ-504, причем путем предварительной настройки выпрямителя при синхронном осциллографировании устанавливалась мощность взрыва, равная 10 кВт, защитной зоны с помощью полупроводникового термоанемометра типа 094Т12, После этого проводился эксперимент в идентичных условиях, отличающийся тем, что модель перемычки была помещена в экран из керамики с толщиной стенки 0,15 мм, внутренним. диаметром 1,8 мм, и длиной 5 мм, который, будучи немагнитным, пропускал электромагнитную помеху, то исключал газодинамическое воздействие взрыва перемычки на струю защитного газа. После вычитания влияния электромагнитной помехи, которое осуществлялось графическим путем, получали характер изменения контролируемого параметра струи при взрыве . перемычки электродного металла. В качест1757828 ве контролируемого параметра струи при- термоанемометрического анализа газовой нимался уровень относительной турбулент- струи при взрыве перемычки в немагнитном э ране получали сигнал электромагнитной помехи, который графическим путем вычиамплитудная мгновенная скорость частиц 5 тался из общего сигнала для получения чисгаза, U< — средняя амплитуда пульсаций того сигнала, характеризующего скорости. Для сравнительных характери- динамическое воздействие взрыва перестик рассчитывался условный показатель мычки на струю защитного газа. Следует качества газовой защиты К, который обрат- подчеркнуть, что вычитание сигнала электно пропорционален уровню относительной 10 рамагнитной помехи осуществляется гратурбулентности(чем меньшеуровеньтурбу- фически, т.е. алгебраическое сложение лентности, тем выше качество газовой за- амплитуды чистого "сигнала с амплитудой

1 сигнала помехи может не дать амплитуды качестве примера полного сигнала. Это связано с тем, что наконкретного выполнения приводится опи- 15 ложение сигнала электромагнитной помехи сание отдельного эксперимента по опреде- на полезный сигнал может происходит в молению качества газовой защиты. мент, когда полезный сигнал неимеетсвоеИспытывалась серийная горелка полуавто- го максимального мгновенного значения, мата А-825 с цилиндрическим соплом с г когда выполнялось бы алгебраическое словнутренним диаметром 20 мм, Сварочная 20 жение. проволока06Х18Н10Г7Тдиаметром1 6мм, При таком способе получения чистого

Защитный газ СОг. Расход защитного газа сигнала (свободного от составляющей элек6-30 л/мин. Горелка устанавливалась над тромагнитной помехи) удалось избежать попластиной, имитирующей свариваемое из-: грешности, вызванной искажениями делие, и между торцом сварочной проволо- 25 результатов термоанемометрического анаки и пластиной приваривалась модель лиза вследствие наличияэлектромагнитной перемычки с приведенными выше размера- помехи. Эта погрешность равна ми. В районе пограничного слоя защитной эоны (точка А), наиболее чувствительного к О Uz динамическим возмущениям, устанавли- 30 А E — Ег 100 Оо Ооя . 1 валов датчик термоанемометра. выхОдной Еа ыма70о2 сигнал которого фиксировался запоминающим осциллографом С8 — 11. Ток и напряже- 5,2 3,1 ние на перемычке фиксировались 54 64 . светолучевым осциллографом н-1i5; Вклю- 35 чением напряжения от сварочного выпря-., 0;4 мителя ВДУ вЂ” 504 модуль перемычки взрывалась за счет проходящего тока. При где Š— уровень относительной турбулентэтом синхронным осциллографированием ности без учета влияния электромагнитной фиксировались ток и напряжение в момент 40 помехи; Ez — уровень относительной турбувзрыва и подсчитывалась мощность. Далее лентности с учетом влияния электромагнитнастройкой выпрямителя (за счет измене- ной помехи: Um1 = 5,2 м — максимальная ния угла открытым тиристоров) при после- амплитудная мгновенная скорость частиц дующих взрывах моделей перемычки газа без учета влияния электромагнитной подбиралась мощность взрыва, равная 10 45 помехи, Vmz = 3,1 м — то же с учетом влиякВт, и затем проводился собственно термО- ния электромагнитной помехи, Uo1 = Uoz = анемометрический анализ защитной струи. 0,4 м — средняя амплитуда пульсаций скоПосле взрыва сигнал термоанемометра пе- рости в обоих случаях. С уменьшением расречерчивался с экрана осциллографа С8-11- хода защитного газа погрешность на кальку для последующей обработки. Ука- 50 известного способа понижается за счет тоэанный сигнал содержит в себе полезную го, что при меньшей жесткости защитной составляющую и сигнал электромагнитной Струи возрастает величина Цг и соответстпомехи. Для отдельного определения сигна- венно Ez, a величина электромагнитной пола электромагнитной помехи модель пере- мехи не изменяется, пОскольку зависит в мычки помещалась в экран из немагнитного 55 первую очередь от электрической мощности материала {керамики). который пропускает взрыва перемычки, т.е. величина Et при из.. электромагнитную помеху, но исключает менении расхода защитного газа почти не динамическое воздействие взрыва модели изменяется. Для описанной горелки величиперемычки на струю защитного газа. Поалв ны погрешности известного способа термо7

1757828 анемометрического анализа приведены в таблице.

Предлагаемый способ полностью свободен от погрешности„вызванной наличием электромагнитной помехи.

Составитель Г.Псарас

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н,Гунько

Редактор Л,Павлова

Заказ 2960 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

Формула изобретения

1. Способ контроля эффективности га30БОЙ защиты при сВВрКе с короткими замыканиями, включающий в себя термоанемометрический анализ относигельной турбулентности защитной газовой струи при наличии динамического возмущения со стороны взрывающейся модели перемычки электродного металла, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

5 точности оценки качества газовой защиты, дополнительно определяют величину электромагнитной помехи и вычитают ее из величины относительной турбулентности.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю шийся

10 тем, что величину электромагнитной помехи определяют, помещая модель в экран иэ немагнитного материала.

Способ контроля эффективности газовой защиты при сварке с короткими замыканиями Способ контроля эффективности газовой защиты при сварке с короткими замыканиями Способ контроля эффективности газовой защиты при сварке с короткими замыканиями Способ контроля эффективности газовой защиты при сварке с короткими замыканиями 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сварке, в частности к способу исследования свойств сварочных материалов на склонность к образованию дефектов

Изобретение относится к области электродуговой сварки с использованием защитного газа и может быть использовано для измерения силового воздействия дуги на сварочную ванну при сварке плавящимся электродом в среде защитных газов

Изобретение относится к сварке, в частности к способам исследования свойств сварного соединения преимущественно при электрошлаковой сварке, и может использоваться в тяжелом машиностроениипри проведении исследовательских и опытно-промышленных работ

Изобретение относится к сварке, и может быть использовано в тяжелом машиностроении при проведении исследовательских и опытно-промышленных работ

Изобретение относится к области сварочного производства, а именно к методам определения свойств флюсов на основе данных изменения их вязкости от температуры, и может найти применение при выборе сварочных материалов для сварки под флюсом
Изобретение относится к области сварки, в частности к способам получения искусственного дефекта в сварном соединении для исследования механических свойств различных металлов и сплавов, и может быть использовано при исследовании влияния наличия пор и шлаковых включений на свойства сварных соединений

Изобретение относится к лазерной обработке и может быть использовано при изготовлении прецизионных изделий в авиаприборостроении, автомобильной промышленности

Изобретение относится к контролю качества сварных и паяных соединений разнородных материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к области сварки плавлением, преимущественно к электронно-лучевой сварке циркониевых сплавов, и может быть использовано для визуального определения глубины проплавления и формы сварки

Изобретение относится к области восстановления изношенных деталей машин электроконтактной наплавкой и может быть использовано при выборе технологических режимов процесса

Изобретение относится к области восстановления изношенных деталей машин электроконтактной наплавкой проволокой и может быть использовано при выборе технологических режимов процесса
Наверх