Способ управления процессом электрошлаковой сварки

 

Союз Советскик

Соцнапмстмческмк

Респубпттк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 30.07.80(21) 2966149/25-27 с присоединением заявки,йе (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 17 05 82 (51) М. Кл. . В 23 К 25/00

Государственный квттитет по делам кзебретеиий и открытка (53) УДК 621.791. .793 (088.8) О. П. Бондаренко, Н. В. Подола, И. И.

В. Ю. Поповский, И. И. Лычко, М. В. ущук-Слюсаренко, К йцйий и А.:Д:;Лузыч нко (., 1 °

1

Ордена Ленина и ордена Трудового Красноват Зттамени — инст тут электросварки им. E. О. Патона (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ

СВАРКИ

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к электрошлаковой сварке плавящимся мундштуком крупногабаритных изделий различной формы и конфигурации.

Известны способы управления устройством для дуговой сварки, в которых аппарат для дуговой сварки переменным током применяется в качестве источника тока, а скорость подачи сварочной проволоки автоматически регулируют в соответствии с изменением напряжения дуги (1).

Однако применительно к процессам электрошлаковой сварки известные способы не позволяют однозначно определить местонахождение конца электродной проволоки и шлаковой ванне при питании аппарата ЭШС от источника тока.

При дутовой сварке зависимости падения напряжения на дуге от ее длины имеет линейный характер, т.е. регулирование скорости подачи проволоки в соответствии с напряжением дуги позволяет поддерживать постоянной длину дуги, и тем самым обеспечить заданную скорость перехода металла электрода в сварной шов.

При электрошлаковой сварке напряжение на шлаковой ванне не определяет однозначно местонахождение конца электрода относительно уровня жидкого металла, т.е. регулирование подачи проволоки по напряжению источника тока теряет смысл, так как не позволяет достичь важнейшего технологического параметра — заданной скорости наппавпения сварного шва, что сушественно снижает качественные характеристики сварного соединения и технико-экономические показатели процесса ЭШС.

Белью изобретения является устранение неравномерности ширины сварного шва, повышение качества сварного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом электрошлаковой сварки плавяшим9274

Способ управления процессом электрошлаковой сварки осуществляется следующим образом.

Jocose наведения шлаковой ванны 2 в сварочном зазоре любым иэ известных способов, привод 5 осуществляет подачу электродной проволоки 3 через плавящийся мундштук 4 с начальной скоростью /и 1, . Под воздействием установленного тока от источника тока

7 электродная проволока 3 ппавится в шлаке, в результате чего образуется сварное соединение 1. Датчик тока 8 и датчик напряжения 10 получают информацию, соответственно, о токе процесса и напряжения между плавящимся мундштуком 4 и изделием и передают

S5 ся мундштуком, состоящем. в подведении тока к шлаковой ванне от источника тока, измерении фазного напряжения» между плавящимся мундштуком и свариваемым изделием, измерении тока сварки, формировании сигнала задания одного из оптимальных электрическим параметров, непрерывном вычислении этого электри ческдго параметра, сравнении его с заданным, выделение сигнала рассогласо- 10 вания и измерении скорости подачи электродных проволок через плавящийся мундштук в шлаковую ванну в соответствии с сигналом рассогласования с поддержанием тем самым оптимального значения электрического параметра, в качестве оптимального электрического параметра выбирают проводимость шлаковой ванны в межэлектродном промежутке.

Проводимость шлаковой ванны в сва- 20 рочном зазоре является параметром, однозначно определяющим местонахождение концов электродных проволок и плавящегося мундштука относительно зеркала металлической ванны, что позволяет использовать этот параметр для управления подачей электродных проволок при питании сварочного аппарата от источника тока.

На фиг. 1 представлен пример выпол- 30 нения предлагаемого способа управления процессом электрошлаковой сварки.

Схема содержит свариваемое изделие

1; шлаковая ванна 2; электродная (электродные) проволока 3;- плавящийся мундштук 4; привод подачи электродной проволоки (проволок) 5; усилитель мощности

6; параметрический источник тока 7; датчика тока 8; измеритель проволимости шлаковой ванны 9; датчик напряже- g0 ния 10.

55 4 ее в блок измерения проводимости 6 шлаковой ванны 9. Сигнал с выхода блока 9, пропорциональный реальной проводимости 6 шлаковой ванны сравнивается с сигналом пропорциональным заданной оптимальной „проводимости, после чего разность этих сигналов через усилитель 6 воздействует на начальную скорость Чис, привода 5 таким с(Ц образом, чтобы свести разность д между реальной и заданной проводимостью шлаковой ванны к нулю. Поддер: жание постоянной провоцимости.шлаковой ванны в сварочном зазоре позволяет сохранить стабильной конфигурацию температурного поля в сварочном зазоре, а постоянство тока в шлаковой ванне от источника тока обеспечивает стабильность вводимой мощности в зазоре, что способствует достижению равномерной ширины проплавления кромок свариваемого изделия и повышению качества сварного соединения в целом.

Предлагаемый способ управления осуществляют при электрошлаковой сварке плавящимся мундштуком деталей штамповой оснастки. Размеры шва 400х 800х х 50 мм. В качестве сварной головки при-, меняют аппарат А645, через плавящийся мундштук, размерами 350 х 1000х х10 мм подают три электродных проволоки диаметром 3 мм, источник питания трансформатор ТРМК 3000/1, включенный в трехфазную сеть напряжения 380В по схеме Бушеро посредством дрооселей

ОСУ-100 и конденсаторной батареи типа

КМ-2-0, 38х 6.

Сварочный ток поддерживают источником тока постоянным заданным на уровне 1,5 кА, напряжение источника колеблется в диапазоне 40-50В в зависимости от проводимости шлаковой ванны в сварочном зазоре. Энергетические параметры сварки регистрируются самопишушими приборами типа Н370, в качестве преобразователя тока и напряжения применяются серийные блоки из прибора

Н 338-4П, в качестве измерителя проводимости шлаковой ванны - блок делителя типа ОШ132-УЗ.

Изменение скорости подачи электродных проволок по сигналу проводимости с выхода блока ОШ132-УЗ осуществляют вручную, поддерживая проводимость в шлаковой ванне постоянной на уровне

30 ом, В процессе сварки достигается ожидаемая стабильность мощности, вводимой

5 927455 в сварочный зазор, и равномерность шири- к ны провара по сечению шва.

Ожидаемый экономический эффект от ср использования предлагаемого изобретения с при ЭШС плавящимся мундштуком состав- s p пяет по предварительным расчетам на 1 т ре сварного шва 2,57 о его себестоимос- ва ти. гл

ВНИИПИ Заказ 3081/з.ь Тираж 1151 Подписное

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

Фор мула изобретения

Способ управления процессом электрошлаковой сварки плавян.имся мундштуком, состоящий в подведении тока к шлаковой ванне от параметрического источника тока, измерении фазного напряжения между плавящимся мундштуком и свариваемым изделием, измерении тока шлаковой ванны, формировании сигнала задания одного из оп гимальных электричесих параметров, непрерывном вычислении этого электрического параметра авнении его с заданным,. выделении . игнала рассогласования, изменении скоости подачи электродных проволок чез плавящийся мундштук в шлаковую нну в соответствии с сигналом рассоасования с поддержанием тем самым оптнмальногс значения электрического

10 параметра, отличающийся тем, что, с целью устранения неравно- мерности ширины сварного шва и повышения качества сварного соединения, в качестве оптимального электрического

15 параметра выбирают проводимость шлаковой ванны в межэлектродном промежутке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе го 1. Патент Японии, кл. В 23 К

N 46-3647, 29.01.71 (прототип).