Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ р11764 899

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено- 31. 05. 78 (21) 2620911/25-27 (51)М. Кл.з

В 23 К 13/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 2309.80. Бюллетень ¹

Дата опубликования описания 02. 10. 80 (53) УДК 621.791. .77 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. H. Тышко, Л. И. Сорокин и A. A. СамойличенкО

%!

Ф с« ., - "

Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда 14):-С (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к области автоматизации трубоэлектросварочного производства и может быть использовано при высокочастотной сварке прямошовных труб.

Известен способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки путем воздействия на мощность, подводимую к нагревательному устройству, в зависимости от сигнала об изменении температуры шва (1) .

Однако имеющаяся нестабильность многих параметров: толщины и ширины штрипса,диаметра и скорости движения 15 сварной трубы, температуры сварного шва и т.д., не позволяет при стабилизации одного параметра получить стабильные условия для качественного ведения процесса. 20

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к дан ному способу является способ автоматического регулирования процесса высо кочастотиой сварки, при котором воз- 25 действуют иа мощность, подводимую к нагревательному устройству, в зависимости от разности между текущей и заданной температурой сварного шва, определяемой в зависимости от иэменения30

2 величины, характеризующей параметры процесса (21 .

Недостатком этого способа является то, что коррекция регулируемой температуры сварного шва ведется по изменению положения валка в сварочном калибре, которое не однозначно характеризует процесс сварки. Перемещение валков сварочного калибра при постоянном давлении осадки пропорционально изменению давления в калибре. Давление в калибре зависит не только от давления осадки, но и от давления упругих и пластических деформаций трубной за.готовки, которое в несколько раз превышает давление осадки и характеризует прежде всего работу формовочной клети, но не процесс сварки. Поэтому данный способ регулирования не всегда позволяет получить трубы с хорошим качеством сварного соединения.

Целью настоящего изобретения является повышение качества сварного шва Tp á .

Это достигается тем, что в известном способе регулирования заданную температуру сварного шва определяют в.зависимости от изменения величины осадки по сравнению с заданной.

764899

Величину осадки н каждый момент времени вычисляют по колебаниям толщины,ширины штрипса и диаметра трубы с учетом скорости сварки. . На приведенном чертеже изображена схема автоматического управления процессом высокочастотной сварки труб по предлагаемому способу.

Штрипс 1 формуют в трубную заготовку (формовочный калибр не показан) и подают в нагревательное устройство 2, с помощью которого кромки трубной заготовки разогреваются до температуры сварки. Питание нагревательного устройства осуществляют от высокочастотного генератора 3, выходная мощность которого регулируется управляющим выпрямителем 4. Нагретые кромки сдавливают сварочными валками 5. Процесс сварки контролируют фотоголовкой 6 фотопирометра 7. Через блок 8 сравнения и блок 9 согласования воздействуют на управляющий выпрямитель 4. Измеряют толщину H(t) и ширину 8(t) штрипса, скорость сварки V(t) и диаметр D(t) сварной трубы 10. В вычислительном блоке 11 определяют величину осадки кромок трубной заготовки 5 (t), в блоке 12 сравнения сравнивают ее с заданной 8 (t), по разности д6(t) через усилитель 13 изменяют задание

Иф)температуры сварки.

Способ может быть реализован на стандартных измерительных, вычислительных и управляющих элементах.

Ниже приводится описание конкретных операций, которые необходимо выполнять при практической реализации способа.

Для определения осадки непрерывно измеряют значения параметров Н(t), 8(t), V(t), D (t) и запоминают значения первых трех за время 7 „„необходимое для прохождения выбранного поперечного сечения штрипса в точке замера толщины до места замера диаметра при минимально возможной скорости сварки. Запоминать можно дискретные значения параметров через интервалы времени д, приблизительно в 10 раэ меньшие минимального периода возможных колебаний параметров. Запоминаемые значения непрерывно обновляют путем прибавления через дс новых значений параметров и стирания старых, отстоящих от данного момента на время л больше щс,„.

Величийу осадки кромок 8 (t) определяют в блоке 11 по известным соотношениям.

Изменение осадки дв(t) вычисляют н блоке 12, как д8® ВЮ- }, По зеличинед8(т)в усилителе 13 оп-.

"ределяют поправку задания температурь4 ь 98 (Ц = к д 8 (1, 5 !

О

15 где К вЂ” в простейшем случае коэффициент пропорциональности.

Цля определения рабочей точки си<. теьы управления 8ои коэффициента передачи К. используют экспериментальны данные. Например, для агрегата 20-76 завода "Трубосталь" (г. Ленинград) для труб диаметром 48 мм при толщине и ширине штрипса соответственно 3,2 и

146 мм максимальные изменения параметров равны: д D =+0,2 мм, д Н=+0,2 мм,дВ ="0,5 мм.

Находят рабочую точку 8, которая может совпадать с 8 :

8„= B-Ã(D-H)

8 =146-3>14 (48-3,2)=5,33 мм

Максимально возможные изменения осадки

8 — дв 2(адьо дн) дЬ„,П „=+ О, 5-3, 14 (+О р 2+О, 2) = 1, 8 MM

Йзвестно, что температура сварки лежит н пределах 1380-1450 С, тогда

К определяется из соотношения д9щдх-дбтин 1450-«Ú80

К— — = «9,5 с /мм.

2дбпзах 2,«,8

Использование предлагаемого способа управления процессом высокочастотной сварки труб обеспечивает по сравнению с существующими способами слеЗО дующие преимущестна: нозможность получение труб с требуемым качеством сварного шва, близ— ким к качеству основного металла, что познолит применять электросварные прямошовные трубы вместо более дорогих бесшонных; надежное сохранение полученного уровня качества шна труб при изменении текущих значений параметров процесса сварки.

40 формула изобретения

1. Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки, при котором воздействуют на мощность нагревательного устройстна н эависи45 мости от разности между текущей и заданной температурой сварного шва, определяемой в зависимости от изменения величины, характеризующей параметры процесса сварки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества сварного шва, заданную температуру сварного шва определяют в зависимости от изменения величины осадки по сравнению с заданной.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что осадку в каждый момент времени вычисляют по колебайиям толщины, ширины штрипса и диаметра трубы с учетом скорости сварки.

60 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 189087, кл. В 23 К 13/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

65 Р 517436, кл. В 23 К 18/00, 1974.

764899

Составитель 3 . Ветрова

Редактор В. Голыикина Техред H. Koâàëåâà Корректор М.Коста

Заказ 6400 12 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4