RU2027566C1

RU2027566C1 - Method of current supply to welding wire

Info

Publication number: RU2027566C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Васильевич Дубовецкий; Олег Николаевич Гудима; Владимир Владимирович Левицкий; Юрий Владимирович Перунов; Вячеслав Анатольевич Дорожинский
Original assignee: Институт электросварки им.Е.О.Патона АН Украины
Priority date: 1991-01-02
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1995-01-27

Abstract

FIELD: welding; device to feed welding wire and supply of welding current to wire. SUBSTANCE: in method of consumable electrode arc welding performed with zigzag deformation of welding wire, wire deformation is performed with pitch equal to from half to two thirds of length of current-carrying tip and by value equal to difference in size of hole in tip and welding wire. Wire bending is adjusted as tip wears out. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к механизации, автоматизации и роботизации дуговой сварки и может быть использовано в оборудовании для сварки плавящимся электродом, а точнее в устройствах для подачи сварочной проволоки и подвода к ней сварочного тока. The invention relates to the mechanization, automation and robotization of arc welding and can be used in equipment for welding with a consumable electrode, and more specifically in devices for supplying a welding wire and supplying welding current to it.

Известен способ подвода сварочного тока к проволоке, при котором постоянный электрический контакт с проволокой обеспечивается за счет упругих деталей (пружина, кольцо, биметаллическая вставка и др.), устанавливаемых в токоподводящем наконечнике (Зильберштейн Б.М. Конструктивные особенности токоподводов сварочных аппаратов. - Автоматическая сварка, 1976, N 6, с. 56-60). A known method of supplying welding current to the wire, in which constant electrical contact with the wire is ensured by elastic parts (spring, ring, bimetallic insert, etc.) installed in the current-supplying tip (B. Silberstein. Design features of the current leads of welding machines. - Automatic welding, 1976, N 6, S. 56-60).

Недостатком известного способа является односторонний износ наконечника, что приводит к постепенному (по мере износа наконечника) смещению рабочей точки сварки и в результате к нарушению нормального формирования шва при автоматической и роботизированной сварке или к необходимости периодического подгибания поджимаемых контактов по мере их износа при механизированной сварке. The disadvantage of this method is the one-sided wear of the tip, which leads to a gradual (as the tip wears) displacement of the working point of the welding and as a result to a violation of the normal formation of the seam during automatic and robotic welding or to the need for periodic bending of the compressible contacts as they wear during mechanized welding.

Кроме того, установка в корпусе наконечника какого-либо упругого элемента существенно увеличивает габариты сварочной горелки, что снижает доступность ее к швам, расположенным в стесненных местах свариваемой конструкции. In addition, the installation of any elastic element in the tip body significantly increases the dimensions of the welding torch, which reduces its accessibility to welds located in the cramped places of the welded structure.

Наиболее близким к предлагаемому является способ подвода сварочного тока к проволоке, при котором ее контакт с токоподводящим наконечником осуществляют за счет упругого деформирования проволоки, принудительно изгибая ее в электродном тракте до токоподводящего наконечника или непосредственно в нем (см. там же). Closest to the proposed is a method of supplying welding current to the wire, in which its contact with the current-carrying tip is carried out by elastic deformation of the wire, forcing it in the electrode path to the current-carrying tip or directly in it (see ibid.).

Недостатком известного способа подвода сварочного тока является смещение рабочей точки сварки по мере одностороннего износа наконечника в направлении упругого нажатия проволоки, что в результате приводит к ухудшению качества сварки из-за смещения положения конца электродной проволоки относительно линии свариваемого соединения. A disadvantage of the known method for supplying welding current is the displacement of the working point of welding as the tip is worn one-way in the direction of elastic pressing of the wire, which results in deterioration in the quality of welding due to the displacement of the position of the end of the electrode wire relative to the line of the welded joint.

Цель изобретения - повышение качества сварки за счет улучшения электрического контакта проволоки с токоподводящим наконечником и повышения точности направления проволоки на выходе из этого наконечника. The purpose of the invention is to improve the quality of welding by improving the electrical contact of the wire with the current-carrying tip and increasing the accuracy of the direction of the wire at the outlet of this tip.

Поставленная цель достигается тем, что в способе подвода сварочного тока к проволоке, при котором ее контакт с токоподводящим наконечником осуществляют за счет упругого деформирования, последнее осуществляют зигзагообразно с шагом, равным от половины до двух третей длины наконечника, и на величину, равную разности диаметров отверстия наконечника и проволоки, причем величину изгиба регулируют по мере износа наконечника. This goal is achieved by the fact that in the method of supplying welding current to the wire, in which its contact with the current-supplying tip is carried out due to elastic deformation, the latter is performed in a zigzag fashion with a step equal to half to two-thirds of the length of the tip, and by an amount equal to the difference in the diameter of the hole the tip and the wire, and the magnitude of the bend is adjusted as the wear of the tip.

Деформирование проволоки на величину, равную разности ее диаметра и диаметра внутреннего отверстия наконечника (для нового наконечника это как правило 0,2 мм ), обеспечивает его надежный электрический контакт с проволокой в трех-четырех точках (при длине волны изгиба, равной 2/3-1/2 длины наконечника). Изгиб проволоки с большей длиной волны уменьшает число точек касания вершин изогнутой проволоки с наконечником до двух и менее точек, снижает надежность контакта и может вызвать влияние проволоки при выходе ее из наконечника. Уменьшение длины волны может привести к чрезмерному повышению ее жесткости в результате деформирования, снижению ее пружинящих свойств и повышению усилия ее проталкивания через наконечник. Deformation of the wire by an amount equal to the difference between its diameter and the diameter of the inner hole of the tip (for a new tip this is usually 0.2 mm), ensures its reliable electrical contact with the wire at three to four points (with a bending wavelength of 2/3 - 1/2 tip length). Bending a wire with a longer wavelength reduces the number of points of contact of the vertices of a curved wire with a tip to two or less points, reduces the reliability of contact and can cause the influence of the wire when it leaves the tip. Reducing the wavelength can lead to an excessive increase in its rigidity as a result of deformation, a decrease in its spring properties and an increase in the force of its pushing through the tip.

Регулирование величины деформирования проволоки (ширины волны) по мере износа наконечника дает возможность значительно увеличить срок службы наконечника при гарантированном электрическом контакте проволоки с наконечником и сохранить направление проволоки на выходе ее из наконечника. The regulation of the value of the deformation of the wire (wavelength) with the wear of the tip makes it possible to significantly increase the life of the tip with guaranteed electrical contact of the wire with the tip and maintain the direction of the wire at the outlet of the tip.

На фиг. 1 и 2 представлена схема осуществления предлагаемого способа. In FIG. 1 and 2 presents a diagram of the implementation of the proposed method.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Через токоподводящий наконечник 1 и направляющий канал 2 подающими роликами 3 подается предварительно деформированная зубчатыми колесами 4 сварочная проволока 5. Проволоку изгибают таким образом, чтобы с внутренней поверхностью наконечника контактировали 3-4 вершины. Этого достигают при соотношении шага изгиба с длиной наконечника, равном от l₁=

T до l₂= 2T, где l₁ и l₂ - длина наконечника; T - шаг изгиба.Welding wire 5, previously deformed by gears 4, is fed through the current-carrying tip 1 and the guide channel 2 by the feed rollers 5. The wire is bent so that 3-4 peaks contact the inner surface of the tip. This is achieved when the ratio of the pitch of the bend with the length of the tip equal to l ₁ =

T to l ₂ = 2T, where l ₁ and l ₂ - tip length; T is the pitch of the bend.

Ширину изгиба выбирают равной внутреннему диаметру наконечника и регулируют ее по мере его износа. The bending width is chosen equal to the inner diameter of the tip and adjust it as it wears.

Деформирование проволоки с такой шириной волны обеспечивает плотное прилегание проволоки к внутренней поверхности отверстия токоподводящего наконечника. При большей ширине волны подача проволоки через наконечник затруднена, а при меньшей нарушается постоянный контакт ее с наконечником. Изгиб проволоки с шагом, равным половине длины наконечника (фиг. 1), т.е. l₂= 2T (l₂ - длина наконечника; Т - шаг изгиба проволоки), обеспечивает касание проволоки с внутренней поверхностью наконечника в четырех точках, а изгиб с шагом равным двум третям от длины наконечника, обеспечивает касание проволоки с внутренней поверхностью наконечника в трех точках. Увеличение точек касания больше четырех, т.е. уменьшение шага изгиба проволоки, приводит к увеличению жесткости последней за счет значительных пластических деформаций и нагатовки, что вызывает заклинивание ее в наконечнике, нарушение стабильной подачи и процесса сварки.Deformation of a wire with such a wavelength ensures a snug fit of the wire to the inner surface of the hole of the current-carrying tip. With a larger wavelength, the wire feed through the tip is difficult, and with a smaller one, its constant contact with the tip is broken. Bending the wire in increments equal to half the length of the tip (Fig. 1), i.e. l ₂ = 2T (l ₂ is the length of the tip; T is the pitch of the bend of the wire), ensures that the wire touches the inner surface of the tip at four points, and bending with a step equal to two thirds of the length of the tip, ensures that the wire touches the inner surface of the tip at three points . The increase in touch points is more than four, i.e. a decrease in the pitch of the bending wire leads to an increase in the stiffness of the wire due to significant plastic deformations and deposits, which causes it to jam in the tip, violating the stable feed and welding process.

При числе точек касания меньшем трех (т.е. при двух или одной) не обеспечивается надежный постоянный контакт проволоки с наконечником при незначительном отклонении ширины волны от указанной выше. When the number of touch points is less than three (i.e., two or one), reliable permanent contact of the wire with the tip is not provided with a slight deviation of the wavelength from the above.

Поэтому указанные диапазон изменения шага изгиба и величина ширины волны являются оптимальными. В этом случае, как показывают эксперименты, сохраняется достаточная гибкость проволоки, что дает ей возможность проходить наконечник даже при несколько большей указанной ширине волны, что упрощает регулировку межцентрового расстояния зубчатых колес 4 (фиг. 2) и не вызывает нарушений подачи проволоки при местных дефектах проволоки (сплющивание, изгиб, отклонение диаметра и др.). Therefore, the indicated range of variation of the pitch of the bend and the magnitude of the wavelength are optimal. In this case, experiments show that sufficient wire flexibility is maintained, which allows it to pass the tip even at a slightly larger specified wavelength, which simplifies the adjustment of the center distance of the gears 4 (Fig. 2) and does not cause wire feed disturbances due to local wire defects (flattening, bending, deviation of diameter, etc.).

Характеристики подачи и горения дуги при различных значениях шага и ширины волны изгиба проволоки приведены в таблице. The characteristics of the feed and burning of the arc at different values of the pitch and wavelength of the bending wire are given in the table.

Эксперименты проводили на сварке проволокой марки Св 08Г2С-0 диаметром 1,2 мм на токах 150-250 А при напряжении на дуге 21-26В при помощи полуавтомата фирмы КЕМППИ (Финляндия), в подающий механизм которого было установлено устройство для изгиба проволоки. Длина токоподводящего наконечника 16 мм. Ширина волны изгиба регулировалась при помощи эксцентрика за счет изменения межцентрового расстояния зубчатых колес, шаг изгиба регулировался сменой колес. The experiments were carried out on Sv 08G2S-0 brand wire welding with a diameter of 1.2 mm at currents of 150-250 A at a voltage of 21-26V on an arc using a semiautomatic device of KEMPPI firm (Finland), in the feeding mechanism of which a device for bending wire was installed. The length of the lead-in tip is 16 mm. The wavelength of the bend was adjusted using an eccentric due to a change in the center distance of the gears, the pitch of the bend was controlled by a change of wheels.

Как показали эксперименты, давление, оказываемое подающими роликами 3 на изогнутую на величину около 0,2 мм проволоку, практически не изменяет величину изгиба. As experiments have shown, the pressure exerted by the feed rollers 3 onto a wire curved by an amount of about 0.2 mm practically does not change the amount of bending.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в повышении качества сварки за счет улучшения электрического контакта наконечника с проволокой вне зависимости от степени износа этого наконечника. The technical and economic efficiency of the proposed method consists in improving the quality of welding by improving the electrical contact of the tip with the wire, regardless of the degree of wear of this tip.

Claims

METHOD OF SUPPLYING THE WELDING CURRENT TO THE WIRE, in which its contact with the current-carrying tip is carried out by elastic deformation of the wire, characterized in that, in order to improve the quality of welding by improving the electrical contact of the wire with the current-carrying tip and increasing the accuracy of the direction of the wire at the output of the tip, elastic the deformation of the wire is carried out in a zigzag manner with a step of 1/2 - 2/3 of the length of the tip and by an amount equal to the difference between the diameters of the holes of the tip and wire, and The amount of bending is adjusted as the tip wears out.