Способ управления процессом контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением

 

Ои ИСАНИИ 9ОЗО25

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОе СКОМУ СВМДИТЕЛЬСТВУ.Союз Соввтсиик

Соцмаямстмчесмик

Респубямм (61) Доволнмтельное к авт. саид-ву{22)Завалено 05.0б.80 {21) 2935235/25-27 (51)К. f(p.

В 23 К 11/04 с врисоелмненвем заввкм.,%

Ввумустюай кюнитвт

СССР ю аавам изебрвтенкФ н еткрмтвй

{23) Приоритет

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень М 5 ° (53) УДК 621,791. . 7б2(088.8) Дата омублмкованмв описания 07. 02. 82

Н.В. Подола, В.П. Кривонос и Б.Л. Грабчев (72) Авторы (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАРКИ НЕПРЕРИВНЫИ ОПЛАВЛЕНИЕИ Изобретение относится к сварке и может быть использовано при контактной стыковой сварке методом непрерывного оплавления.

При контактной стыковой сварке почтй всегда стремятся к интенсификации нагрева свариваемых заготовок, так как при этом производительность увеличивается.

Известен способ контактной стмковой сварки, при котором требуемый нагрев заготовок можно получить за минимальное время (1) . При этом интенсификация нагрева достигается за счет периодического кратковременного повышения скорости йеремещения свариваемых заготовок.

Недостатками указанного способа являются сложность сварочного оборудования для осуществления вибрации . стыкуемых заготоврк в диапазоне 524 Гц, а также отрицательное воздействие вибрации на прочность и надежность механической конструкции сва" рочной машины.

Известен способ управления процессом контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением, при котором в один из периодов оплавления процесс ведут на напряжении, пониженном по сравнению с номинальным, кратковре" менно повышая его в отдельные моЮ менты (2) . При этом, чем ниже напряжение на сварочном трансформаторе,, тем выше тепловая эффективность процесса оплавления.

Для устранения коротких замыканий сварочной цепи при снижении напряжения применяют положительную обратную связь по току оплавления,воздей-.. ствующую при превышении заданного тока на фазу включения управляемых вентилей силового контактора в сторо ну увеличения напряжения.на сварочном трансформаторе. Однако, эффективность коррекции напряжения по току оплавления уменьшается с расши90302 рением диапазона снижения напряжения.

Как следствие, интенсификация нагрева уменьшается.

Целью изобретения является интенсификация нагрева свариваемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления процессом контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением, при котором в один из периодов оплавления процесс ведут 1о на напряжении, пониженном по сравнению с номинальным, кратковременно повышая его в отдельные моменты,напряжение повышают через равные промежутки времени, при этом длитель- 15 ность повышения напряжения устанавливают в пределах 2-8 периодов, частоту модуляции в пределах 0,3-5 Гц, амплитуду модуляции в пределах 0,51,0 от номинального значения свароч- 20 ного напряжения.

На фиг. 1 показана блок-схема машины. для реализации предложенного способа. управления; на фиг. 2 диаграмма параметров режима, иллюстрирующие 25 процесс оплавления рельсов по предлагаемому способу, где 3 — сварочный ток, A; U - напряжение, В.

Машина содержит сварочный трансформатор 1, в первичную обмотку ко- зо торого включены тиристор 2 и трансформатор 3 тока; программирующее устройство 4, задающее режим сварки; фазовращатель 5, устанавливающий угол включения тиристоров, генератор 6 низкой частоты; задатчик 7 частоты модуляции напряжения; эадатчик 8 ам. плитуды модуляции; задатчик 9 длительности импульсов повышения напряжения; задатчик 10 уровня свароч- 40 ного тока с устройством 11 сравнения.

Сварка по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии предварительно устанавливают с помощью задатчиков 7,8,9 и 10 необходимые значения частоты и амплитуды модуляции, длительности кратковременного повышения напряжения и уровня сварочного тока в зависимости от типоразмера свариваемых заготовок и характеристик оборудования. При поступлении команды СВАРКА-ПУСК с программирующего устройства 4 на фаэовращатель 5 поступает сигнал на полифаэное включение тиристора 2. Процесс оплавления начинается при номинальном напряжении. По истечении заданного интерва5 4 ла времени программирующее устройство

4 выдает команды фазовращатеню 5 на изменение угла включения управляемого тиристора 2. При этом происходит снижение напряжения на сварочном трансформаторе по мере нагрева стыкуемых заготовок. Одновременно с выдачей команды на снижение напряжения запускается генератор 6 низкочастотных колебаний, который, воздействуя на фазовращатель 6, периодически через равные промежутки времени кратковременно повышает сварочное напряжение.

Модуляция напряжения и соответственно электрической мощности, развиваемой в сварочном контакте,предотвращает образование крупных перемычек жидкого металла, выброс которых иэ зазора сопровождается резкими колебаниями сварочного тока. В результате плотность сварочного тока возрастает, а время, необходимое для получения требуемого разогрева деталей, уменьшается. По достижении заданного времени оплавления программирующее устройство выдает команду на отключение модуляции, после чего напряжение и скорость повышают и производят осадКу.

Экспериментально установлено, что наибольший эффект по интенсификации нагрева свариваемых деталей разных типоразмеров и стабильности процесса оплавления получается при частоте модуляции напряжения 0,3-5 Гц, амплитуде модуляции 0,5-1,0 и длительности импульсов модуляции 2-8 периодов тока промышленной частоты.

На фиг. 2 приведены записи сварочного тока и напряжения при оплавлении рельсов типа Р65 на машине

К-190ll при следующих параметрах модуляции: частота 0,6 Гц, амплитуда

1,0 от номинального значения (400 8), длительность импульсов 3 периода.

Благодаря модуляции напряжения, процесс оплавления протекает устойчиво при снижении напряжения от 400 до

190 В. При этом переключения напряжения, вызванные действием положительной обратной связи по току, не приводят к уменьшению последнего.

Среднее значение сварочного тока поддерживается на уровне 250 А,что почти в 2 раза выше, чем при известном способе сварки со снижением напряжения. Как следствие, время свар903025

Формула изобретения

Pez 1

ВНИИПИ Заказ 12523/18 Тираж 1150 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

5 ки рельсов типа Р65 уменьшается от

185-200 до 140-150 с, а производительность сварочного оборудования увеличивается на 25-301.

Способ управления процессом контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением, при котором в один из периодов оплавления процесс ведут на напряжении, пониженном по сравнению с номинальным, кратковременно повышая его в отдельные моменты, отличающийся тем, что, с целью интенсификации нагрева сва6 риваемых деталей, напряжение повышают через равные промежутки времени, при этом длительность повышения напряжения устанавливают в пределах

2-8 периодов, частоту модуляции в пределах 0,3-5 Гц, амплитуду модуляции в пределах 0,5-1,0 от номинального значения сварочного напряжения.

1О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

t. Авторское свидетельство СССР !

Г 226052, кл. В 23 К 11/04,1965.

2. Кучук-Яценко С.И. и др. Контактная стыковая сварка непрерывным оплавлением. Наукова Думка, Киев,1976, с. 97- 105, (прототип).