Устройство для автоматического регулирования глубины проплавления
») 47I I74
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Р (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.02.72 (21) 1754351!25-27 (51) М. Кл. В 23k 9/10 с присоединением заявки №
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.75. .03.-5 (088.8) Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 09.09.75 (72) Авторы изобретения
Э. А. Гладков, И. А. Гуслистов и О. И. Соколов
Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ГЛУБИНЫ ПРОПЛАВЛЕНИЯ
ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет
Известно устройство для автоматического регулирования глубины проплавления при сварке неплавящимся электродом, при котором с увеличением глубины проплавления уменьшают сварочный ток.
Предложенное устройство отличается от известного тем, что об изменении глубины проплавления судят по изменению скрытой составляющей длины дуги. Для чего помимо системы, измеряющей длину дуги по напряжению, введена дополнительная следящая система, поддерживающая постоянное расстояние между электродом и поверхностью свариваемого изделия.
Предложенное устройство повышает быстроту реакции систем автоматического регулирования и точность поддержания глубины проплавления.
На фиг. 1 дана блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 — принцип саморегулирования глубины проплавления при питании дуги от источника с пологопадающей характеристикой.
Устройство имеет сварочную головку 1, свариваемое изделие 2, датчик 3 расстояния между электродом и изделием, блок 4 стабилизации расстояния между электродом и изделие», источник 5 питания, блок 6 стабилизации напряжения сети, сумматор 7 и блок 8 уставки.
Об изменении в процессе сварки величины скрытой составляющей длины дуги, а следовательно, и глубины проплавления, судят по изменению напряжения на дуге, измеряемого
5 между сварочной головкой 1 и изделием 2.
Внешняя составляющая длины дуги поддерживается постоянной системой стабилизации положения сварочной головки относительно поверхности сварпваемого изделия. Чувствиl0 тельным элементом этой системы является датчик 3 (емкостный, индуктивный, пневматический), измеряющий расстояние от торца электрода до поверхности свариваемого изделия.
Сигнал с датчика 3 поступает в блок 4 ста15 билизации внешней составляющей длины дуги. В качестве источника питания дуги используют регулируемый источник 5 с блоком
6 стабилизации напряжения сети. В указанных условиях возможными возмущениями остаются только возмущения от характера сопряжения свариваемых кромок, от изменения скорости сварки, изменения толщины свариваемого материала и недостаточной чистоты поверхности изделия. Все перечисленные возмущения влияют а характер проплавления в зоне стыка. Как следствие этого, появляется изменение в величине скрытой составляющей длины дуги, при этом изменяется и общая длина дуги, а следовательно и напряжение
30 на дуге. Истинное напряжение дуги в сумма471174
Фиг.! 7хх торе 7 сравнивается заданным эталонным напряжением, снимаемым с блока 8 уставки.
Разница между ними используется для управления источником питания 5 дуги, в котором изменяется величина сварочного тока. При использовании предлагаемого устройства становится возможным при сварке с неплавящимся электродом в среде защитных газов применение источника питания дуги с пологопадающей вольтамперной характеристикой без балластного реостата.
На фиг. 2 изображена пологопадающая характеристика источника «А». Ограничение по току предохраняет источник питания дуги от перегрузок и электрод от обгорания при коротком замыкании. Зона ограничения расположена на характеристике за зоной рабочих токов и легко может быть реализована заведением в источнике обратной связи по току.
Точка а пересечения вольтамперных характеристик источника А и дуги Б является рабочей точкой, определяемой на пря>кением холостого хода и длиной дуги. При появлении какого-либо из технологических возмущений изменяется глуоина,проплавлепия (па фиг. 2 показан случай увеличения глубины проплавления). Если общая длина дуги увеличивается, увеличивается и напря>кение на дуге. Вольтамперная характеристика дуги занимает поло>кение В, а рабочая точка переместится в точку б, которой соответствует меньшая величина тока, что приводит к стабилизации глубины проплавления. В данном случае при условии стабилизации внешней составляющей длины дуги и стабилизации напряжения сети проявляется эффект саморегулирования глубины проплавления без использования блоков
6 и 8 на фиг. 1. Использование этих блоков
5 в предлагаемом устройстве при действии аналогичного возмущения позволяет изменять наклон вольтамперной характеристики источника Г, при этом рабочая точка занимает положение О, что соответствует большему изме1о нению сварочного тока, а следовательно, большей точности стабилизации глубины проплавления.
Предлагаемое устройство позволяет осуществить регулирование глубины проплавле15 ния на источниках с крутопадающей формой вольтамперной характеристики путем изменения ее наклона и на источниках со штыковой формой вольтамперной характеристики путем изменения уставки.
Г1редмет изобретения
Устройство для автоматического регулирования глубины проплавления при дуговой сзарке неплавящимся электродом, содержа25 щее систему регулирования сварочного тока по изменению полного напряжения дуги, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения стабильности глубины проплавления независимо от изменения положения поверхности изделия относительно электрода, устройство снабжено дополнительной следящей системой автоматического перемещения сварочной головки, обеспечивающей неизменность расстояния электрода от поверхности изделия.
