RO131778B1 - Procedeu şi instalaţie de sudare tip mig-plasmă - Google Patents
Procedeu şi instalaţie de sudare tip mig-plasmă Download PDFInfo
- Publication number
- RO131778B1 RO131778B1 RO201500749A RO201500749A RO131778B1 RO 131778 B1 RO131778 B1 RO 131778B1 RO 201500749 A RO201500749 A RO 201500749A RO 201500749 A RO201500749 A RO 201500749A RO 131778 B1 RO131778 B1 RO 131778B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- welding
- plasma
- mig
- electrode
- wire
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 145
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 15
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 23
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 19
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 17
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 230000037452 priming Effects 0.000 claims description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 claims 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 101100401588 Caenorhabditis elegans mig-13 gene Proteins 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- WIGAYVXYNSVZAV-UHFFFAOYSA-N ac1lavbc Chemical compound [W].[W] WIGAYVXYNSVZAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004021 metal welding Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/164—Arc welding or cutting making use of shielding gas making use of a moving fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/0008—Welding without shielding means against the influence of the surrounding atmosphere
- B23K9/0017—Welding without shielding means against the influence of the surrounding atmosphere using more than one electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
RO 131778 Β1
Invenția se referă la un procedeu de sudare hibridă, MIG și cu jet de plasmă obținut cu un arc electric suplimentar, rotitorîn câmp magnetic, simbolizat MIG - PM, și la o instalație de sudare prin acest procedeu, destinată încărcării prin sudare și sudării metalelor și a aliajelor metalice.
Sunt cunoscute procedee și instalații de sudare combinată MIG-plasmă, care folosesc două arce electrice, unul netransferat, între electrodul nefuzibil și ajutajul unui generator de plasmă, pentru crearea unui jet de plasmă, sau transferat pe piesa de sudat prin intermediul ajutajului, pentru crearea unui arc de plasmă, și unul între o sârmă electrod și piesa de sudat.
La aceste procedee arcul de plasmă, rotit sau nerotit în câmp magnetic, este amorsat între un electrod nefuzibil și ajutajul generatorului de plasmă.
Se mai cunosc instalații de sudare MIG la care, în domeniul curenților mari de sudare, se produce rotația arcului electric datorită câmpului magnetic propriu, creat în jurul sârmei electrod.
Sunt cunoscute și instalații de metalizare prin pulverizare, care folosesc două arce electrice, unul pentru crearea unui jet de plasmă în care se topesc pulberi sau amestecuri de pulberi și unul între o sârmă electrod și piesa de încărcat, care topește sârma, realizându-se astfel un amestec topit pulbere - metal, care, proiectat de jetul de plasmă, creează straturi compozite.
Aceste procedee și instalații prezintă dezavantajul unei pătrunderi mai mari a sudurii în metalul de bază, făcând dificilă sau chiar imposibilă realizarea în bune condiții a stratului de rădăcină în cazul sudării cu acces unilateral al sârmei electrod și nu realizează o preîncălzire a metalului de bază, precum și dezavantajul unei uzări mai rapide a electrodului nefuzibil din componența generatorului de plasmă.
Prin documentul JP 2013163219 (A) este cunoscută o metodă de sudare MIG cu plasmă, în care un curent de sudare cu plasmă lwp este transportat între un electrod de plasmă și un metal de bază pentru a genera un arc de plasmă, iar un curent de sudare lwm este transportat între un fir de sudură și metalul de bază pentru a genera un arc MIG, sudarea fiind realizată prin împrăștierea numai a arcului de plasmă, cu preîncălzirea materialului de sudat de către acesta și sudarea precisă a materialului prin arcul de plasmă.
Un alt document, US 3891824 A, prezintă o metodă și o instalație de sudare tip MIG -plasmă, în care sudarea se efectuează cu electrodul și firul de sudură conectat la terminalul pozitiv, prin variația curentului din firul de sudură fiind obținută o variație a caracterului arcului MIG și a modului de transfer al materialului, la curent redus în firul de sudură obținându-se un arc MIG cu formă cilindrică contractată și un transfer concentrat de material de sudare, iar la curent mare fiind obținut un arc MIG rotativ și un transfer de material cu distribuție controlată, instalația de sudare cuprinzând o carcasă care este prevăzută cu mijloace de răcire, o duză având o deschidere pentru plasmă, un suport de electrod cu un electrod neconsumabil, de exemplu- de tungsten, plasat în carcasă excentric în raport cu deschiderea pentru plasmă, un fir de sudură alimentat axial în centrul deschiderii pentru plasmă prin intermediul unui ghidaj de sârmă și prin intermediul unor role de transport care sunt acționate de un motor la o viteză controlabilă și o conductă de alimentare pentru alimentarea cu gaz pentru producerea plasmei (argon) și conexiuni pentru alimentarea unui gaz de protecție, de exemplu- un amestec de argon cu dioxid de carbon.
De asemenea, documentul JP 2009178727 (A) prezintă o metodă și o instalație de sudare stabilă tip MIG-plasmă cu un efect de preîncălzire ridicat, incluzând un mijloc de preîncălzire și un mijloc de sudare pentru un material de bază din cupru pe o distanță mică, dispozitivul de sudură având un fir MIG , un electrod MIG dispus astfel încât să înconjoare
RO 131778 Β1 firul MIG și un electrod de plasmă dispus astfel încât să înconjoare electrodul MIG, metoda 1 de sudare incluzând o etapă de sudare MIG și o etapă de sudare cu plasmă, etapa de sudare MIG generând un arc MIG din firul MIG, iar etapa de sudare cu plasmă generând, în 3 paralel cu etapa de sudare MIG, un arc de plasmă prin intermediul electrodului de plasmă coaxial cu arcul MIG astfel încât să îl înconjoare. 5
Scopul invenției este de a eficientiza procesul de sudare cu o instalație tip MIG-PM realizată astfel încât să permită reglarea precisă a topirii metalelor de sudat, cu creșterea 7 ratei de depunere a metalului de adaos sau de încărcare și cu afectarea minimală a structurii de rezistență a metalului de bază. 9
Un alt scop al invenției este acela de creștere a durabilității electrodului nefuzibil al generatorului de plasmă din componența instalației de sudare, comparativ cu electrozii 11 generatoarelor de plasmă clasice și de utilizare comodă a pistoletului de sudare de către operatorul sudor. 13
Procedeul și instalația de sudare MIG-PM, conform invenției, rezolvă problemele tehnice menționate prin faptul că, în timpul sudării, realizează o preîncălzire inițială a capă- 15 tului liber al sârmei electrod și a metalului de bază în zona de sudare, înainte de amorsarea arcului electric MIG între sârmă și metalul de bază de către un arc electric suplimentar, rotit 17 pe sârma electrod de câmpul magnetic produs de un sistem de magnetizare și de către jetul de plasmă format de arcul rotitor și respectiv, o preîncălzire și o postîncălzire a metalului de 19 bază de către jetul de plasmă, din cauza dispersiei mult mai mari a jetului de plasmă pe suprafața metalului de bază decât cea a arcului MIG. 21
Arcul electric rotitor este alimentat de la o a doua sursă de curent și înseriat în circuitul secundar al acesteia cu sistemul de magnetizare, sistem care este amplasat pe pistoletul 23 de sudare MIG al instalației de sudare MIG-PM.
Arcul electric rotitor preîncălzește sârma electrod cu pata anodică, preîncălzind și 25 capătul liber al sârmei, prin efect Joule, în porțiunea cuprinsă între contactul electric al acesteia cu sursa de curent și punctul de amorsare a arcului rotitor și respectiv- produce un 27 jet de plasmă la trecerea cu presiune a gazului plasmagen prin el, jetul de plasmă format și împins printr-un tub ceramic către metalul de bază preîncălzind, la rândul său, atât sârma 29 electrod cât și metalul de bază în zona de sudare și presând superficial metalul topit în rostul de sudare. 31
Este posibilă astfel fie utilizarea unui curent electric de intensitate mai mică pentru amorsarea și întreținerea arcului de sudare MIG dintre sârma electrod și metalul de bază, 33 fie utilizarea unei sârme electrod mai groase pentru sudare.
Prin celelalte metode de sudare MIG, se realizează doar o preîncălzire prin efect 35 Joule, a capătului liber al sârmei electrod, în funcție de lungimea sa.
Mai concret, instalația de sudare sudare MIG - PM se compune dintr-o instalație de 37 sudare MIG dotată cu un sistem de avans al sârmei electrod cu viteza de avans a sârmei dependentă de lungimea arcului (SVD) și completată cu o sursă suplimentară de sudare, de 39 curent continuu, cu caracteristica externă căzătoare, sau poate fi compusă dintr-o instalație de sudare MIG și un invertor de sudare manuală cu electrod învelit. 41 în circuitul secundar al sursei suplimentare de curent (sau al invertorului) este înseriat un sistem de magnetizare, montat pe capul pistoletului de sudare MIG. 43
Particularitățile constructive ale sistemului de magnetizare constau în faptul că acesta are prevăzut un întrefier între miezul magnetic și una din piesele polare, în care se pozițio- 45 nează un generator de plasmă, este conectat la un circuit suplimentar de gaz de protecție și este etanșat la scurgeri de gaze pentru a permite trecerea gazului de protecție printre 47 spirele bobinei de magnetizare, între cele două piese polare, respectiv, are înfășurarea bobinei de magnetizare realizată dintr-un conductor de cupru, tubular sau cu secțiune plină, 49 dimensionată pentru intensitatea curentului electric a arcului rotitor.
RO 131778 Β1
De asemenea, pe sistemul de magnetizare, în zona inferioară a sa, este amplasat un sistem de ghidare a pistoletului de sudare.
Particularitatea constructivă a sistemului de ghidare a pistoletului de sudare constă în faptul că are în componență două role de ghidare amplasate în fața și în spatele pistoletului de sudare, fixate cu un colier prin intermediul unor pârghii articulate care permit urmărirea rostului de sudare, menținerea constantă a distanței pistolet - metal de bază și pendularea laterală a sârmei electrod în timpul sudării.
Particularitatea constructiv-funcțională a generatorului de plasmă amplasat în întrefierul circuitului magnetic, constă în faptul că arcul de plasmă, rotitor în câmp magnetic, este amorsat între un electrod nefuzibil inelar, presat pe suprafața interioară a unui ajutaj inelar din cupru, răcit cu lichid (catodul generatorului de plasmă), și sârma electrod (anodul generatorului de plasmă), care se deplasează printr-un tub ceramic (prin care circulă și jetul de plasmă), cu rol protecție termică a sistemului de magnetizare în zona de acțiune a plasmei.
Avantajele procedeului și ale instalației de sudare MIG-PM care constituie obiectul invenției, comparativ cu alte metode de sudare tip plasmă - MIG, sunt:
- realizează preîncălzirea sârmei electrod de către arcul rotitor și jetul de plasmă, respectiv -preîncălzirea și postîncălzirea metalului de bază de către jetul de plasmă, în zona cusăturii sudate;
- obține presarea băii metalice de către jetul de plasmă, în funcție de presiunea sa;
- asigură posibilitatea realizării rădăcinii sudurii, în cazul accesului unilateral al sârmei electrod, prin asigurarea unei pătrunderi optime, precis controlate;
- afectarea minimă a metalului de bază, prin participarea mică a acestuia la realizarea cusăturii sudate;
- creșterea ratei de depunere a metalului de adaos;
- permite sudare fără stropi și creșterea vitezei de sudare;
- ușurința amorsării și întreținerii arcelor;
- asigurarea unei foarte bune stabilități a procesului de topire (topire fină și uniformă, fără întreruperi);
- creșterea duratei de utilizare a generatorului de plasmă, datorită formei constructive inelare a electrodului din wolfram;
- ușurarea muncii operatorului sudor, datorită sistemului de ghidare a pistoletului de sudare etc.
Invenția este prezentată pe larg în continuare printr-un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1...4, care reprezintă:
- fig. 1, schema de circulație a curentului electric de alimentare a arcului rotitor de intensitate lar și a câmpului magnetic de inducție B, respectiv- a curentului electric de alimentare a arcului de sudare de intensitate laM,G, din cadrul procedeului și instalației de sudare MIG-PM conforme invenției;
- fig. 2, schema de principiu a procedeului și instalației de sudare sudare MIG - PM;
- fig. 3, schema simplificată a mânerului pistoletului de sudare și a subansamblului: cap pistolet sudare - sistem de magnetizare - generator de plasmă - sistem de ghidare, din componența instalației de sudare MIG-PM;
- fig. 4, schema simplificată a generatorului cu jet de plasmă din componența instalației de sudare MIG-PM.
Conform invenției, instalația de sudare MIG-PM propusă (fig. 1, 2, 3 și 4), se compune dintr-o instalație de sudare MIG, dotată cu o sursă de curent SC1, respectiv, cu un sistem de avans al sârmei electrod cu viteza de avans a sârmei dependentă de lungimea
RO 131778 Β1 arcului (SVD) și o sursă suplimentară de curent continuu, SC2, cu caracteristica externă 1 căzătoare, (sau un invertor de sudare manuală cu electrod învelit), în circuitul secundar al căreia este înseriat un sistem de magnetizare format din o bobină 8 și un circuit magnetic 3 aferent 7, montat pe capul pistoletului de sudare MIG, 4.
Sursa de sudare SC1 are un cablu de sudare 38, conectat la sârma electrod 1, cu 5 potențial electric pozitiv (+), prin intermediul mânerului pistoletului de sudare MIG 34 răcit cu lichid, un al doilea cablu de sudare 38 conectat la metalul de bază 15, de potențial negativ 7 (-), fiind utilizat pentru amorsarea și întreținerea arcului electric 13, de intensitate laM,G, între sârma electrod 1 și metalul de bază 15. 9
Sursa de sudare SC2 are ambele cabluri de sudare 38, conectate prin intermediul mânerului pistoletului de sudare MIG 34 răcit cu lichid, unul (+) la sârma electrod 1 și celălalt 11 (-) la o legătură flexibilă 32 a bobinei 8, fiind utilizată atât pentru amorsarea și întreținerea arcului electric rotitor 10, de intensitate lar, între electrodul inelar din wolfram 27 și sârma 13 electrod 1, cât și pentru producerea câmpului magnetic de inducție B în zona de rotație a arcului rotitor 10, de către același curent electric de intensitate lar. 15
Pe sistemul de magnetizare, în zona inferioară a sa, este amplasat un sistem de ghidare a pistoletului de sudare MIG, format din două role de ghidare 31, amplasate în fața 17 și în spatele pistoletului de sudare, fixate cu un colier, prin intermediul unor pîrghii articulate 30, care permit deplasarea pistoletului cu viteza de sudare vs, urmărirea rostului de sudare, 19 menținerea constantă a distanței pistolet - metal de bază și pendularea laterală a sârmei electrod în timpul sudării. 21
Particularitățile constructive ale sistemului de magnetizare constau în faptul că acesta are prevăzut un întrefier, de mărime δ, între miezul magnetic 20 și o piesă polară 23 în care 23 se poziționează un generator de plasmă, iarînfășurarea bobinei de magnetizare 8, conectată prin legătura electrică flexibilă 32 la unul din cablurile de sudare 38, este realizată din 25 conductor de cupru, tubular sau cu secțiune plină, fiind dimensionată pentru intensitatea curentului electric a arcului rotitor, lar. 27
Sistemul de magnetizare este conectat la o sursă suplimentară de gaz de protecție printr-o legătură 25 de la o piesă polară 22 și prin intermediul unui furtun de gaz 40 din 29 mânerul 34 al pistoletului de sudare, fiind etanșat la scurgeri de gaze, pentru a permite trecerea gazului de protecție 12 printre spirele bobinei de magnetizare și ieșirea sa prin 31 orificiile diuzei inelare 11, practicate în piesa polară 23. Tot la piesa polară 22 sunt prevăzute niște legături 33 cu circuitul de răcire cu lichid a pistoletului de sudare, pentru răcirea 33 ajutajului generatorului de plasmă.
Generatorul de plasmă este amplasat în întrefierul δ al circuitului magnetic, este în 35 contact electric cu ultima spiră a înfășurării bobinei de magnetizare 8, prin intermediul unei legături flexibile 24, și este compus dintr-un ajutaj inelar 9 din cupru, un electrod inelar 27 din 37 wolfram thoriat presat pe suprafața interioară a ajutajului și un tub ceramic 26, pentru circulația sârmei electrod 1 și a jetului de plasmă 29, respectiv, pentru protejarea termică a 39 sistemului de magnetizare.
în acest caz arcul electric suplimentar 10 este amorsat între electrodul inelar 27 și 41 sârma electrod 1 care se deplasează cu viteza de avans ve și se rotește în jurul sârmei electrod, în câmpul magnetic de inducție B creat de bobina 8 a sistemului de magnetizare. 43 în timpul procesului de sudare, rolul arcului rotitor este de preîncălzire a capătului liber al sârmei electrod prin efect Joule și prin intermediul petei anodice 28, respectiv, de 45 formare a jetului de plasmă 29 în interiorul tubului ceramic 26, prin ionizarea și transformarea în plasmă a gazului plasmagen 6 (argonul în acest caz), trimis cu o anumită presiune și debit 47 prin intermediul unui furtun de gaz 39 din mânerul 34 al pistoletului de sudare.
RO 131778 Β1
La acest generator jetul de plasmă este mai puțin concentrat decât în cazul generatoarelor de plasmă clasice, din cauza secțiunii sale transversale mai mari.
Rolul său în timpul procesului de sudare este, ca și cel al arcului rotitor, de preîncălzire suplimentară a capătului liber al sârmei electrod, dar și de preîncălzire și postîncălzire a metalului de bază 15, în zona cusăturii sudate 14, respectiv- de presare superficială a metalului topit în rostul de sudare.
Datorită rotației arcului curgerea jetului de plasmă poate fi anticipată ca turbulentă, fapt care conduce la o uniformizare a temperaturii sale în interiorul tubului ceramic 26, la obținerea unui jet de plasmă scurt și producerea unui zgomot mai pronunțat decât în cazul generatoarelor de plasmă clasice.
în plus, forma constructivă inelară a electrodului inelar 27 din wolfram prezintă avantajul unei uzuri mult mai reduse decât a electrozilor generatoarelor de plasmă clasice.
De asemenea este imposibilă formarea unui arc electric secundar între ajutajul 9 al generatorului de plasmă și metalul de bază 15, care ar conduce la deteriorarea generatorului de plasmă, deoarece atât ajutajul cât și metalul de bază sunt catozi (-) ai sistemului de sudare.
S-a menționat mai sus sistemul de avans al sârmei electrod cu viteza de avans a sârmei dependentă de lungimea arcului (SVD), din componența echipamentului de sudare MIG al instalației de sudare MIG-PM. Acesta are rolul de menținere constantă a lungimii arcului de sudare MIG, de intensitate laMIG, prin reglarea vitezei de avans a sârmei electrod, ve, astfel încât aceasta să fie tot timpul egală cu viteza de topire a vârfului sârmei, vt.
Blocul SVD conține elementele necesare acționării sistemului de avans a sârmei electrod și nu este revendicat, el existând în diverse alte variante în componența echipamentelorde sudare MIG. Este necesarînsă pentru înțelegerea soluției inventive, fiind descris în continuare.
Arcul electric 13, aflat în atmosferă de gaz protector, alimentat de la sursa SCI, este întreținut între metalul de bază 15 și vârful sârmei electrod 1, conținută în colacul 2. Viteza de avans a sârmei, ve, se obține cu ajutorul unui mecanism cu role 3, rotit cu turația n de la un motor de curent continuu M, alimentat cu tensiunea UM de la blocul de alimentare 18 (stabilizat la variațiile de tensiune ale rețelei de alimentare), prin intermediul unui amplificator de putere 19.
Tensiunea efectivă a arcului ua este comparată, în amplificatorul regulator 17, cu tensiunea de referință Uai, egală cu valoarea impusă pentru tensiunea arcului MIG.
Tensiunea de ieșire Ue comandă amplificatorul de putere 19, alimentat cu tensiunea stabilizată Ua,im obținută de la un bloc de alimentare 18.
La creșterea accidentală sau datorită intensificării energiei termice în interiorul pistoletului de sudare, a tensiunii arcului Ua, peste valoarea impusă Uai, amplificatorul 19 mărește tensiunea de alimentare a motorului M, UM, astfel încât creșterea turației acestuia determină o mărire a vitezei de avans a sârmei electrod. Aceasta conduce la scăderea lungimii arcului la, deci și a tensiunii sale, până la atingerea unei valori apropiate de mărimea impusă Uai, eroarea depinzând de caracteristicile sistemului de reglare.
Conform schemelor prezentate în fig. 1...4, modul operator este următorul:
- prescrierea parametrilor regimului de sudare al trecerii de rădăcină, a trecerilor ulterioare sau a trecerilor de încărcare, pentru arcul electric MIG 13 la sursa de sudare SC1 și pentru arcul electric rotitor în câmp magnetic 10 la sursa de sudare SC2;
- reglarea presiunii și a debitului gazului plasmagen 6 și de protecție 12 la buteliile de gaz ale instalației de sudare Plasma - MIG cu arc electric rotitor în câmp magnetic;
RO 131778 Β1
- reglarea sistemului de ghidare a pistoletului de sudare; 1
- alimentarea cu energie electrică a pistoletului de sudare și începerea deplasării sârmei electrod 1 cu viteza ve, reglată la sistemul de avans SVD al echipamentului de 3 sudare, simultan cu începerea alimentării cu gaz plasmagen 6 și de protecție 12, prin acționarea întrerupătorului 35 de pe mânerul 34 al pistoletului de sudare; 5
- amorsarea arcului rotitor 10 la trecerea sârmei electrod 1 prin dreptul ajutajului 9, între catodul inelar din wolfram thoriat 27 al generatorului de plasmă și sârma electrod, 7 simultan cu începerea rotirii sale, datorită câmpului magnetic de inducție B, creat de bobina 8 a sistemului de magnetizare, respectiv- formarea jetului de plasmă 29 și preîncălzirea 9 capătului liber al sârmei în zona petei anodice a arcului rotitor, simultan cu preîncălzirea prin efect Joule al curentului electric de intensitate lar, a porțiunii din sârmă cuprinsă între arcul 11 rotitor și punctul de contact electric al sursei de curent SC2 cu sârma electrod (porțiunea A-C); 13
- preîncălzirea suplimentară a capătului liber al sârmei electrod 1 (porțiunea C-D) și a suprafeței metalului de bază 15, în zona rostului de sudare, de către jetul de plasmă 29; 15
- amorsarea arcului electric MIG 13 și preîncălzirea suplimentară a capătului liber al sârmei electrod 1 (porțiunea A-D), prin efectul Joule al curentului electric de intensitate laM,G; 17 - începerea deplasării manuale a pistoletului de sudare în lungul rostului îmbinării sudate, cu viteza de sudare vs, simultan cu amorsarea arcului MIG 13; 19
- autoreglarea vitezei de avans ve, a sârmei electrod, de către echipamentul de sudare, prin intermediul SVD, până la egalarea sa cu viteza de topire vt, procesul de topire 21 fiind astfel stabil;
- realizarea unui strat de sudură, cu geometria dependentă de viteza de sudare vs a 23 pistoletului de sudare, simultan cu preîncălzirea și postîncălzirea metalului de bază de către jetul de plasmă, în zona de formare a sudurii; 25
- anularea, la terminarea sudării, a alimentării cu energie electrică a sârmei electrod și a alimentării motorului de curent continuu (M), care acționează sistemul de avans, simultan 27 cu anularea alimentării cu gaz și cu lichid de răcire, de la întrerupătorul 35 de pe mânerul 34 al pistoletului de sudare, procesul de sudare întrerupându-se, urmând ca etapele prezentate 29 să fie reluate pentru realizarea altui strat de sudură.
Claims (5)
- RO 131778 Β1Revendicări1. Procedeu de sudare tip MIG-plasmă, care cuprinde etapele de generare a unui curent de sudare cu plasmă transportat între un electrod de plasmă și metalul de sudat pentru a genera un arc de plasmă, precum și a unui curent de sudare cu arc electric MIG transportat între o sârmă-electrod și metalul de bază, de sudat, cu preîncălzirea sârmeielectrod de către arcul electric MIG și de jetul de plasmă și preîncălzirea și post-încălzirea metalului de bază în zona sudării prin dispersia jetului de plasmă, realizată prin deplasarea cu viteza de sudare vs a pistoletului de sudare din componența unei instalații de sudare tip MIG - plasmă, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde o etapă de preîncălzire inițială a capătului liber al sârmei electrod (1) în timpul deplasării sârmei cu viteza de avans ve și a suprafeței metalului de bază (15), în zona sudurii, înainte de amorsarea arcului de sudare MIG (13), realizată de un arc electric rotitor (10) suplimentar, amorsat pe sârma electrod (1) și rotitor în câmpul magnetic de inducție B, creat de o bobină (8) a unui sistem de magnetizare amplasat pe capul (4) al pistoletului de sudare, simultan cu jetul de plasmă (29) format la trecerea gazului plasmagen (6) prin arcul electric rotitor (10) și printr-un tub ceramic (26) spre suprafața metalului de bază (15) în zona cusăturii sudate (14).
- 2. Instalație de sudare tip MIG-plasmă, compusă dintr-o instalație de sudare MIG clasică, dotată cu o sursă de curent continuu (SC1), conectată electric cu polul pozitiv (+) la sârma electrod (1) și cu polul negativ (-) la metalul de bază (15), pentru amorsarea și întreținerea arcului electric MIG (13) de intensitate laMIG , cu un sistem de avans al sârmeielectrod cu viteza de avans a sârmei dependentă de lungimea arcului , cu un pistolet de sudare MIG răcit cu lichid, o sursă suplimentară de gaz inert (argon) și cu o sursă suplimentară de sudare (SC2), de curent continuu, pentru un generator de plasmă cu electrod din wolfram (27), caracterizată prin aceea că, sursa suplimentară de sudare (SC2) are caracteristica externă căzătoare și are polul negativ (-) conectat la electrodul din wolfram (27) care este înseriat cu o bobină de magnetizare (8) a unui sistem de magnetizare în interiorul căruia este amplasat generatorul de plasmă, pentru generarea unui arc electric rotitor între electrodul din wolfram (27) și sârma-electrod (1) conectată la polul pozitiv al sursei suplimentare de sudare (SC2) , iar pentru deplasare are prevăzut un sistem de ghidare a pistoletului de sudare MIG, format din două role de ghidare (31), amplasate în fața și în spatele pistoletului de sudare și fixate pe sistemul de magnetizare cu un colier, prin intermediul unor pîrghii articulate (30).
- 3. Instalație de sudare tip MIG-plasmă, conform revendicării 2, caracterizată prin aceea că, sursa suplimentară de sudare (SC2) este un invertor de sudare manuală cu electrod învelit.
- 4. Instalație de sudare tip MIG-plasmă, conform revendicării 2, caracterizată prin aceea că, sistemul de magnetizare montat pe capul (4) al pistoletului de sudare tip MIG plasmă este format dintr-un circuit magnetic (7) care are un întrefier de mărime δ între un miez magnetic (20) și o piesă polară (23) și dintr-o bobină de magnetizare (8), conectată electric la polul negativ (-) al sursei de curent (SC2), cu înfășurarea realizată din conductor de cupru, tubularsau cu secțiune plină, dimensionată pentru intensitatea curentului electric a arcului rotitor și este conectat la o sursă suplimentară de gaz de protecție printr-o legătură (25) de la o piesă polară (22) și prin intermediul furtunului de gaz (40) din mânerul (34) al pistoletului de sudare, fiind etanșat la scurgeri de gaze, pentru a permite trecerea gazului de protecție (12), fără scurgeri de gaz, printre spirele bobinei de magnetizare (8) și prin orificiile unei duze inelare (11) practicate în piesa polară (23).RO 131778 Β1
- 5. Instalație de sudare tip MIG-plasmă, conform revendicării 2,3 sau 4, caracterizată 1 prin aceea că, generatorul de plasmă, amplasatîn interiorul sistemului de magnetizare, este poziționat în întrefierul de mărime δ al circuitului magnetic (7) și are electrodul din wolfram 3 (27) conectat la ultima spiră a înfășurării bobinei (8), prin intermediul unei legături electrice flexibile (24), respectiv- la circuitul de răcire cu lichid a pistoletului de sudare MIG, prin 5 intermediul unor legături (33) prevăzute la piesa polară (22) și este format dintr-un ajutaj inelar (9) din cupru, răcit cu apă, electrodul din wolfram thoriat, (27), nefuzibil și inelar, presat 7 pe suprafața interioară a ajutajului inelar (9), pentru circulația sârmei și a plasmei și respectiv, pentru protejarea termică a sistemului de magnetizare fiind prevăzut un tub 9 ceramic (26).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201500749A RO131778B1 (ro) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | Procedeu şi instalaţie de sudare tip mig-plasmă |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201500749A RO131778B1 (ro) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | Procedeu şi instalaţie de sudare tip mig-plasmă |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO131778A2 RO131778A2 (ro) | 2017-04-28 |
| RO131778B1 true RO131778B1 (ro) | 2022-03-30 |
Family
ID=58615834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO201500749A RO131778B1 (ro) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | Procedeu şi instalaţie de sudare tip mig-plasmă |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO131778B1 (ro) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024127387A1 (en) * | 2022-12-15 | 2024-06-20 | Weldobot Ltd. | A hybrid welding system and method with overall electrical insulation and thermal conductivity and cooling |
-
2015
- 2015-10-22 RO RO201500749A patent/RO131778B1/ro unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024127387A1 (en) * | 2022-12-15 | 2024-06-20 | Weldobot Ltd. | A hybrid welding system and method with overall electrical insulation and thermal conductivity and cooling |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO131778A2 (ro) | 2017-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10131013B2 (en) | Non-transferred plasma arc system, conversion adapter kit, and non-transferred plasma arc torch | |
| Li et al. | Consumable double-electrode GMAW-Part 1: The process | |
| CN111168263B (zh) | 旁路热丝熔化极等离子弧梯度材料增材制造的装置与方法 | |
| CN108608126B (zh) | 等离子分流熔化极弧焊接装置与焊接方法 | |
| US10213878B2 (en) | Arc welding/brazing process for low-heat input copper joining | |
| US3612807A (en) | Method of and device for plasma arc welding | |
| US20080169336A1 (en) | Apparatus and method for deep groove welding | |
| US4234778A (en) | Method of and welding torch for arc welding | |
| CN109079291A (zh) | 一种基于空心钨极分流的熔化极电弧焊接装置及方法 | |
| CN104985303A (zh) | 一种InFocus-TOPTIG双电弧复合焊接方法 | |
| CN105108289B (zh) | 一种附有空心钨极的熔化极气体保护焊焊枪 | |
| CN106132618B (zh) | 用于钨极惰性气体焊接的方法 | |
| US20100276397A1 (en) | Electrically isolated gas cups for plasma transfer arc welding torches, and related methods | |
| NO139914B (no) | Fremgangsmaate til og sveiseverktoey for lysbuesveising | |
| Xiang et al. | Arc characteristics and metal transfer behavior of twin-arc integrated cold wire hybrid welding | |
| RO131778B1 (ro) | Procedeu şi instalaţie de sudare tip mig-plasmă | |
| CN105499765B (zh) | 熔化极环状负压电弧焊接方法 | |
| JP3268235B2 (ja) | 溶鋼加熱タンディッシュ | |
| JP2005288446A (ja) | プラズマトーチ | |
| US4122328A (en) | Device and welding torch for plasma-mig-welding | |
| US5302804A (en) | Gas arc constriction for plasma arc welding | |
| US10610954B2 (en) | Welding apparatus and plasma welding method | |
| CN210498735U (zh) | 一种可控热输入的C-TIG Wire焊接装置 | |
| CN111702372B (zh) | 对焊丝涂覆活性剂的机构和方法、输送焊丝的装置、焊枪、焊接系统及焊接方法 | |
| CN101805902B (zh) | 手持式气冷等离子炬 |