Способ регулирования процесса контактной стыковой сварки оплавлением
Союз Советски«
Социапистичесиии
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 30. 06. 80(21) 2948017/25-27
В 23 К 11/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет
5Ьвударетве«ый кем«тат
СССР «ф делам «а«брате««« и еткрыт««
Опубликовано 07.02.82 ° бюллетень ¹ 5
Дата опубликования описания 07.02.82 (53) УДК621.791; .762.5 . (088..8). 1 (72) Автор изобретения
Л.С. Сергеев
Специальное, конструкторское бюро сковского:завода тяжелого электросварочного оборудования. (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА КОНТАКТНОЙ
СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕИ
Изобретение относится к способа» контактной стыковой сварки оплавлением, при которых скорость подачи подвижного корпуса машины регулируется. в зависимости от величины сварбчного тока.
Известен способ контактной стыковой сварки, при котором скорость оплавления регулируется в зависимости
1 от величины тока вплоть до реверса подвижной плиты 513. При этом эффективность регулирования процесса оплавления непосредственно зависит от быстродействия привода оплавления, т.е. от того, насколько быстро изменяется скорость подачи вслед за соответствующим изменением тока оплавления.
Недостатком известного способа является то, что в случае применения малоинерционного регулятора скорости подачи непрерывное регулирование с реверсированием подвижной . плиты может привести к дополнитель2 ным возмущениям и нарушениям устстйчивости оплавления, вызванным самим регулятором,. С целью уменьшения таких возмущений в известных способах регулирование скорости подачи в функции сварочного тока начинают с некоторого отличного от нуля значения тока, однако этого в ряде случаев бывает недостаточно.
Наиболее близким к предлагаемому
1О по технической сущности является . способ регулирования процесса контактной стыковой сварки оплавлением, при котором осуществляют останов
15 подрижной плиты в процессе сварки в зависимости от величины сигнала, пропорционального сварочному току(2), Однако, при сварке изделий больших поперечных сечений (таких, при которых сопротивление зажатой в электродах части заготовки при короткоЕ1 замыкании торцов оказывается меньше полного сопротивления сварочной цепи машины) и особенно массивных одноЧисло циклов подогрева с длитель,ностью импульса 0,4 с и паузой
0,5 с - 18;
Напряжение холостого хода - 7,6 В.
Программирование скорости оплавления от 0,25 мм/с до 1,5 мм/с, Установочная длина вылетов—
65 ммДля наладки регулятора производится расчет параметров энергопреобразования. Рассчитав условие максимума электрической мощности на электродах при равенстве сопротивления оплавления сопротивлению короткого замыкания машины, получают максимальное значение мощности около 130 кбт при токе 28 кА. Для данного теплового состояния заготовки (после подогрева) мощность при коротком замыкании торцов заготовки составляет всего 29 кВт, а ток44 кА. Регулятор настраивается так, зз что снижение заданной скорости подачи начинается с 10 кА, а при токе
28 кА осуществляется останов подвижной плиты, что приводит к умень4О вению тока оплавления с последующим восстановлением скорости подачи.
:Исследованием процесса сварки установлено, что при этом требуемое тепловое поле достигается за 55 с оплавления при, припуске на оплав45 ление около 20 мм.
По сравнению с известными способами контактной стыковой сварки оплавлением общее время сварки по данному способу оказывается меньше на 30-503, а припуск на сварку сокращается на 15-254. Достигается это за счет повышения энергетических показателей, т.е. повышения электрической мощности при оплавлении и термического КПД. Анализ осциллограмм тока сварки и фактической скорости подачи при оплавлении показывает, что в начале процесса оплавления ос3 903026 стыковых заРотовок замкнутой Формы, подогрев сопротивлением торцов заготовки оказывается энергетически невыгодным, а эффект интенсификации тепловыделения в процессе останова при использовании известного способа недостаточным.
Цель изобретения - повышение энергетических показателей процесса, устойчивости оплавления и улучшения качества сварки.
Поставленная цель достигается тем, что в способе регулирования процесса контактной стыковой сварки оплавлением, при котором осуществляют останов подвижной плиты в процессе сварки в зависимости от величины сигнала„ пропорционального сварочному току,заданную скорость подачи подвижной плиты перед остановом снижают. пропорционально приросту тока оплавления,останов подвижной плиты осуществляют при токах оплавнания, соответствующих
% .экстремуму электрической мощности,выделяющейся в стыке. а по мере снижения тока оплавления при переходе к останову заданную скорость подачи восстанавливают.
На фиг. 1 показана типичная расчетная кривая мощности сварочной зоны от тока сварки; на фиг. 2 — статичес-. кая характеристика регулятора скорости подачи.
Для реализации способа заданную скорость подачи начинают снижать пропорционально приросту тока оплавления, если последний превысил некоторое экспериментальным путем подобранное значение тока оплавления 1„ (фиг.2).При этом коэффициент обратной связи подбирают таким образом, что при токе Iygy соответствующем максимуму. мощности, скорость подачи становится равной нулю, и в дальнейшем развитии электротепловых процессов сварочной зоны фактор сближения торцов не участвует. По иере снижения тока оплавления скорость подачи восстанавливают. Такое регулирование позволяет вести оплавление вблизи экстремума на кривой мощности. С другой стороны, плавное и своевременное снижение скорости перед остановом в функции тока оплавления и останов при оплавлении позволяют уменьшить возмущения, вносимые в процесс регулятором, и тем самым повысить устойчивость оплавления и улуч шить качество сварки.
Пример. Способ регулирования процессов контактной стыковой сварки оплавлением осуществляется при сварк заготовок с компактным сечением
4000 мм из стали 10 на универсальной машине для контактной стыковой сварки К-617. Навина оборудована малоинерционным регулятором скорости подачи, обеспечивающим возможность регулирования по предложенному способу. Сварка осуществляется оплавлением с подогревом и следующими основными параметрами режима
5 тановы подвижной плиты имеют большую длительность, порядка нескольких десятых долей секунды. К концу процесса сварки длительность остановов сокращается и перед осадкой наблюдается устойчивое оплавление с кратковременными уменьшениями заданной конечной скорости под действием регулятора. Короткие замыкания свариваемых торцов отсутствуют полностью.
Использование изобретения в производстве повысит энергетические показатели процесса сварки, обеспечит устойчивость оплавления и высокое качество сварки.
Формула изобретения
Способ регулирования процесса контактной стыковой сварки бплавле" нием, при котором осуществляют останов подвижной плиты в процессе еварки в зависимости от величины
903026 6 сигнала, пропорционального сварочному току, о т л и ч а ю щ и Й с.,я тем, что, с целью повышения энергетических показателей процесса, устойчивости оплавления и улучшения качества сварки, заданную скорость подачи подвижной плиты перед остановам снижают пропорционально приросту тока оплавления, останов подвижной плиты осу10 ществляют при токах оплавления,соответствующих экстремуму электрической мощности, выделяющейся в стыке, а по мере снижения тока оплавления, при переходе к останову заданную
13 скорость подачи восстанавливают.
Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе
1. Лебедев 8.К. и Патон 6.Е.
2ф Электрооборудование для контактной сварки. И., Машиностроение, 1969, с. 227, р. 5.22а.
2. Авторское свидетельство СССР б33689, кл. 8 23 К 11/04, 1977
И (прототип).
1 4/
90302б б
Составитель В. Чабуркин
Редактор Т. Морозова Техред Е.Харитончик Корректор А. Гриценко
I м la
Заказ 12523/18 Тираж 1150 Подписное ,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
° 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП !Патент", г. Ужгород, -ул. Проектная,4
