RU2245231C1 - Способ дуговой сварки - Google Patents
Способ дуговой сварки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2245231C1 RU2245231C1 RU2003134231/02A RU2003134231A RU2245231C1 RU 2245231 C1 RU2245231 C1 RU 2245231C1 RU 2003134231/02 A RU2003134231/02 A RU 2003134231/02A RU 2003134231 A RU2003134231 A RU 2003134231A RU 2245231 C1 RU2245231 C1 RU 2245231C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arc
- welding
- polarity
- current
- magnetic fields
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области сварки и может найти применение при выполнении ремонтных работ в действующих цехах электролиза, а также при восстановлении и монтаже оборудования и металлических конструкций в условиях действия в зоне сварки производственных магнитных полей. Сварку ведут на переменном токе повышенной частоты. Смену полярности тока осуществляют в зависимости от величины возмущающего воздействия внешнего магнитного поля в момент достижения критического отклонения дуги от соосного с электродом положения. Момент определяют путем сравнения напряжения на дуге с опорным напряжением в интервале периода протекания тока соответствующей полярности. Такая технология обеспечивает расширение технологических возможностей и стабилизацию качества сварных соединений в условиях действия производственных магнитных полей. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области технологических процессов, в частности к дуговой сварке и наплавке металлов и сплавов, и может быть использовано для выполнения ремонтных работ в действующих цехах электролиза, а также при восстановлении и монтаже другого оборудования и металлических конструкций в условиях действия в зоне сварки производственных магнитных полей.
Известен способ дуговой сварки алюминиевых шин в цехах электролиза алюминия в условиях действия мощных производственных магнитных полей, наводимых работающими электролизерами, при котором для снижения возмущающего воздействия на дугу внешнего магнитного поля зону сварки экранируют массивными стальными экранами (журнал Автоматическая сварка, 1972, №12, с.58-61).
Недостатком известного способа является ограниченность его применения, так как он не обладает универсальностью и предусматривает изготовление индивидуальных экранов для каждого конкретного изделия или узла. Кроме того, для уменьшения индукции магнитного поля до величины, при которой обеспечивается качественный процесс сварки, экран должен иметь большую толщину, что ухудшает массогабаритные показатели.
Известен способ дуговой сварки намагниченных катодов электролизеров в действующих цехах электролиза, при котором возмущающее внешнее магнитное поле компенсируют в зоне сварки противонаправленным магнитным потоком при помощи электромагнита, подводимого к свариваемым деталям (журнал Сварочное производство, 1981, №3, с.35-36).
Недостатком известного способа является ограниченность его применения, так как им можно воспользоваться лишь в случае одинаковой напряженности магнитного поля по всему стыку, что практически не реально в условиях действующего производства, особенно на протяженных и кольцевых стыках.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (прототипом) является способ дуговой сварки, при котором сварку ведут на переменном токе с частотой 600...10000 Гц в условиях работающего электролизера (А.с. СССР №814619, МПК В 23 К 9/00, Б.И. №11, 1981).
Недостатком известного способа является жесткая фиксация частоты переменного тока в процессе сварки, что ограничивает его применение. Способ применим лишь в условиях действия постоянных магнитных полей. В то же время, при ремонтных работах в условиях действующего производства возмущающее воздействие внешнего магнитного поля в процессе сварки, как правило, изменяется. Этому способствует множество переменных факторов (токи в отдельных шинопроводах, влияние соседнего работающего оборудования, наличие ферромагнитных масс, кольцевые стыки, неточности монтажа и т.д.). Жесткая фиксация частоты переменного тока не позволяет непосредственно в процессе сварки регулировать длительности периодов протекания тока прямой и обратной полярности в зависимости от изменяющихся параметров процесса, что приводит к нарушению пространственной стабильности дуги и, следовательно, к ухудшению качества сварного соединения.
Задачей изобретения является разработка способа дуговой сварки переменным током повышенной частоты, обеспечивающего расширение его технологических возможностей и стабильное качество сварных соединений в условиях действия производственных магнитных полей.
Поставленная задача решается тем, что при дуговой сварке переменным током повышенной частоты в условиях действия производственных магнитных полей смену полярности тока осуществляют в зависимости от величины возмущающего воздействия внешнего магнитного поля в момент достижения критического отклонения дуги от соосного с электродом положения, который определяют путем сравнения напряжения на дуге с опорным напряжением в интервале периода протекания тока соответствующей полярности.
Сущность заявляемого способа поясняется чертежами на фиг.1, где представлены временные диаграммы напряжения и тока, и фиг.2, на котором изображена функциональная схема устройства для его реализации.
Сварку ведут в условиях действия производственных магнитных полей. Питание дуги осуществляют переменным током повышенной частоты. При этом величину тока дуги прямой полярности Iп и тока дуги обратной полярности Iо задают предварительно в соответствии с технологическими требованиями, а длительности периодов горения дуги прямой τп и обратной полярности τо в процессе сварки регулируют в зависимости от величины возмущающего воздействия внешнего магнитного поля, о котором судят по величине отклонения дуги от соосного с электродом положения в период протекания тока соответствующей полярности.
Известно, что отклонение дуги вызвано наложением внешнего поперечного магнитного поля на собственное круговое поле дуги в контуре. В той части контура, где силовые линии совпадают, создается избыточное давление и дуга отклоняется в сторону ослабления поля, где силовые линии направлены навстречу друг другу. Поскольку для питания дуги используют переменный ток, то результирующая электромагнитная сила, действующая на дугу, знакопеременная и дуга совершает колебания в обе стороны от положения равновесия с частотой переменного тока.
По мере увеличения отклонения дуги от соосного с электродом положения в период протекания тока соответствующей полярности (например, прямой) ее столб деформируется и удлиняется, что приводит к росту напряжения дуги этого периода . Характер изменения этого напряжения регистрируют и сравнивают с опорным напряжением , соответствующим значению критического отклонения дуги. При достижении напряжения дуги значения, соответствующего величине опорного напряжения , т.е. в момент критического отклонения дуги, осуществляют смену полярности тока в сварочной цепи. По сварочной цепи начинает протекать ток другой (обратной) полярности, дуга начинает отклоняться в противоположную сторону. При достижении напряжения дуги опорной величины процесс повторяется.
Устройство для реализации заявляемого способа содержит сварочный выпрямитель 1 с падающей вольт-амперной характеристикой, выход которого подключен к входу инвертора 2 со схемой управления, содержащей блок сравнения 3, усилитель 4, блок формирования опорного напряжения 5 и блок программ 6. При работе устройства постоянный ток сварочного выпрямителя 1 преобразуется с помощью инвертора 2 в переменный ток прямоугольной формы. При смене полярности блок программ 6 задает фиксированное значение предельной длительности протекания тока данной полярности. В случае отклонения дуги под воздействием внешнего магнитного поля и соответствующего увеличения ее напряжения блок сравнения 3 в интервале заданного периода осуществляет сравнение напряжения дуги с опорной величиной, задаваемой блоком формирования опорного напряжения 5. В момент достижения напряжения дуги опорной величины блок сравнения 3 через усилитель 4 выдает инвертору 2 сигнал на смену полярности. Одновременно с усилителя 4 сигнал поступает в блок программ 6, который отменяет сигнал на смену полярности по программе и задает фиксированное значение предельной длительности протекания тока другой полярности, и процесс повторяется. В случае отсутствия в зоне сварки возмущающих внешних воздействий или они настолько малы, что отклонение дуги в течение заданной предельной длительности протекания тока соответствующей полярности не достигает критической величины, управление инвертором 2 по заданной программе осуществляет блок программ 6. При этом в зависимости от применяемых способа сварки и материала изделия дуга питается или переменным током с фиксированной низкой частотой смены полярности (20...200 Гц), или постоянным током соответствующей полярности.
Пример. Сваривают встык пластины из алюминия марки АД1 толщиной 10 мм. Сварку осуществляют в условиях действия внешнего поперечного магнитного поля, создаваемого электромагнитом. Напряженность магнитного поля в процессе сварки изменяют в пределах 2000...8000 А/м. Дугу питают переменным током повышенной частоты. При этом частоту смены полярности в процессе сварки изменяют путем автоматического регулирования длительности периодов протекания тока прямой и обратной полярности в зависимости от величины возмущающего воздействия внешнего магнитного поля. Режим сварки: сварочный ток 280 А; диаметр вольфрамового электрода 5 мм; диаметр присадочной проволоки 4 мм; расход аргона 12 л/мин; опорное напряжение прямой полярности 28 В, обратной полярности 30 В.
Автоматическое регулирование непосредственно в процессе сварки длительности периодов горения дуги прямой и обратной полярности в зависимости от величины возмущающего воздействия внешнего магнитного поля исключает обрывы дуги, стабилизирует ее положение в пространстве и в результате обеспечивает стабильное качество сварных соединений независимо от изменяющихся параметров внешнего магнитного поля.
Задавая ту или иную величину опорного напряжения, можно концентрировать или рассредотачивать тепловой поток дуги в широких пределах, т.е. использовать производственные магнитные поля для управления положением дуги в пространстве в интересах технологического процесса сварки или наплавки.
Таким образом, предложенный способ сварки обеспечивает расширение технологических возможностей применения и стабилизацию качества сварных соединений в условиях действия производственных магнитных полей по сравнению с известными способами.
Claims (1)
- Способ дуговой сварки, при котором сварку ведут на переменном токе повышенной частоты в условиях действия производственных магнитных полей, отличающийся тем, что смену полярности тока осуществляют в зависимости от величины возмущающего воздействия внешнего магнитного поля в момент достижения критического отклонения дуги от соосного с электродом положения, который определяют путем сравнения напряжения на дуге с опорным напряжением в интервале периода протекания тока соответствующей полярности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134231/02A RU2245231C1 (ru) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Способ дуговой сварки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134231/02A RU2245231C1 (ru) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Способ дуговой сварки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2245231C1 true RU2245231C1 (ru) | 2005-01-27 |
Family
ID=35138962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003134231/02A RU2245231C1 (ru) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | Способ дуговой сварки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2245231C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU199253U1 (ru) * | 2020-05-20 | 2020-08-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Чайковский" | Устройство для сварки намагниченных трубопроводов |
-
2003
- 2003-11-25 RU RU2003134231/02A patent/RU2245231C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU199253U1 (ru) * | 2020-05-20 | 2020-08-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Чайковский" | Устройство для сварки намагниченных трубопроводов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10071436B2 (en) | Methods and systems for resistance spot welding using direct current micro pulses | |
US20110248007A1 (en) | Arc welding method and arc welding apparatus | |
CN107855629B (zh) | 脉冲复合磁场辅助gmaw高速焊接方法及装置 | |
da Cunha et al. | Analysis of mean and RMS current welding in the pulsed TIG welding process | |
JPH0341757B2 (ru) | ||
Pathak et al. | To study the influence of process parameters on weld bead geometry in shielded metal arc welding | |
Wu et al. | Metal transfer process and properties of double-wire double pulsed gas metal arc welding | |
Arif et al. | Alternating current-gas metal arc welding for application to thin sheets | |
RU2245231C1 (ru) | Способ дуговой сварки | |
Rao et al. | Investigate the influence of mechanical vibrations on the hardness of Al5052 weldments | |
US6982397B2 (en) | Tig welding apparatus and method | |
Soy et al. | Determination of welding parameters for shielded metal arc welding | |
RU2451584C2 (ru) | Способ наплавки трехфазной дугой | |
Mariappan et al. | Effect of alternating shielding gases in gas metal arc welding of SA515 Gr 70 carbon steel | |
CA2069663C (en) | Arc welding machine and method | |
Balasubramanian et al. | Response surface approach to optimize the pulsed current gas tungsten arc welding parameters of Ti− 6Al− 4V titanium alloy | |
Larquer et al. | Gas tungsten arc welding with synchronized magnetic oscillation | |
CN113305401B (zh) | 一种交替供气式钛合金窄间隙gtaw用焊接装置及方法 | |
Solodskiy et al. | Technology Of MIG-MAG welds strength enhancement | |
RU2135336C1 (ru) | Устройство для дуговой сварки разнополярными прямоугольными импульсами тока | |
RU199253U1 (ru) | Устройство для сварки намагниченных трубопроводов | |
SU747643A1 (ru) | Способ сварки электрической дугой, управл емой поперечным магнитным полем | |
Singh et al. | MAG shield gas influence study on impact strength of Al-5052 joint | |
RU13271U1 (ru) | Устройство для компенсации магнитного поля трубопровода | |
RU2034098C1 (ru) | Способ соединения токоподводов электролизеров для получения алюминия |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081126 |