SU1346369A1 - Method of automatic control of fusion depth in welding with nonconsumable electrode - Google Patents
Method of automatic control of fusion depth in welding with nonconsumable electrode Download PDFInfo
- Publication number
- SU1346369A1 SU1346369A1 SU853968896A SU3968896A SU1346369A1 SU 1346369 A1 SU1346369 A1 SU 1346369A1 SU 853968896 A SU853968896 A SU 853968896A SU 3968896 A SU3968896 A SU 3968896A SU 1346369 A1 SU1346369 A1 SU 1346369A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- welding
- width
- weld
- temperature
- penetration depth
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к сварке длинномерных стыков с заданной глубиной проплавлени . Целью изобретени вл етс повышение качества шва за счет сохранени заданной глубины проплавлени по всей длине шва независимо от изменени условий сварки: термического КПД, степени расИзобретение относитс к сварочному производству и может быть использовано при производстве электро- сварньк т.руб. Целью изобретени вл етс повышение качества сварного шва путем компенсации действи на процесс сварки неконтролируемых возмущений различной физической природы, таких как изменение термического КПД, изменение степени распределенности сварочного источника теплоты, изменение коэффициентов об7земной теплоемкости и температуропроводности свапределенности источника энергии, объемной теплоемкости и температуропроводности . Контроль фактической глубины проплавлени осуществл ют только с внешней стороны сварного шва. Дл ее оценки позади сварочной горелки на определенном рассто нии от нее выбирают контролируемое сечение . Измер ют ширину зоны В, нагретой вьшге заданной температуры Т, т.е. ширину изотермы при Т, и температуру поверхности Т, в дентре этого сечени . Дл оценки текущих условий сварки предложен критериальный параметр К Ву/1п(Т,уТз) , Предложена расчетна формула требуемой ширины изотермы В , соответствующей Tj при конкретном значении критериального параметра. Поддержание посто нной глубины проплавлени осуществл ют путем воздействи на ток сварки с учетом разницы (В„-Вр). 2 ил. риваемого материала, вли ющих на изменение глубины проплавлени как в сторону увеличени , так и в сторону уменьшени , использу при этом средства контрол только внешней стороны сварного шва. Используютс два параметра температурного пол поверхности щва: ширина изотермы заданной температуры и температура в дентре контролируемого сечени , с помощью которых 3 1итываетс вли ние на процессе сварки неконтролируемых возмущений особого типа. 5S W с О5 со Oi со The invention relates to the welding of long joints with a predetermined penetration depth. The aim of the invention is to improve the quality of the weld by maintaining a predetermined penetration depth along the entire length of the weld, regardless of the change in welding conditions: thermal efficiency, degree. The invention relates to welding production and can be used in the production of electric welding, rub. The aim of the invention is to improve the quality of the weld by compensating for the process of welding uncontrolled disturbances of various physical nature, such as changing the thermal efficiency, changing the degree of distribution of the welding heat source, changing the coefficients of the earth heat capacity and thermal diffusivity of the energy source, volumetric heat capacity and thermal diffusivity. The actual penetration depth is monitored only on the outside of the weld. For its evaluation, a controlled section is selected at a certain distance behind the welding torch. The width of zone B, heated above a given temperature T, i.e. the isotherm width at T, and the surface temperature T, in the dentra of this section. To assess the current welding conditions, a criterion parameter K Vu / 1n (T, yT3) was proposed. A calculation formula for the required width of the isotherm B corresponding to Tj for a specific criterion parameter was proposed. The constant penetration depth is maintained by influencing the welding current taking into account the difference (Bf-Bp). 2 Il. material that influences the change in the depth of penetration both upwards and downwards, using the means of controlling only the outer side of the weld. Two parameters of the temperature field of the surface of the schv are used: the width of the isotherm of a given temperature and the temperature in the dent of the controlled cross section, with the help of which 3 the effect on the welding process of uncontrolled disturbances of a special type. 5S W with O5 with Oi with
Description
Дл осуществлени способа предварительно выбирают свободный дл доступа измерительных средств участок сварного шва, наход щийс на рассто нии X от оси сварочного инструмента . Задают температуру контролируемой изотермы Tj, определ емую рассто нием X и настройкой средств измерени ширины изотермы.For the implementation of the method, a section of the weld that is free for access by the measuring means and located at a distance X from the axis of the welding tool is preselected. The temperature of the controlled isotherm Tj is determined, which is determined by the distance X and the adjustment of the measuring means of the isotherm width.
Сначала в режиме нормальной работы измер ют номинальные величины сварочного тока I ,, скорости сварки V, напр жение дуги U, определ ющих номинальное значение погонной энергии. Одновременно измер ют номинальное значение В, ширины участка металла, нагретого вьше заданнойInitially, in normal operation, the nominal values of the welding current I, of the welding speed V, the arc voltage U, determining the nominal value of heat input energy, are measured. At the same time, the nominal value of B is measured, the width of the section of metal heated above a given
температуры д.temperatures d
Tj и выбранном сечении сварного пгеа, а также температуру Т , в центре этого участка. По этим двум величинам рассчитывают номинальное значение критериального параметра в соответствии с выражением, которое получено из уравнени , св - зьгаающего процесс распространени теплоты от распределенного источника в плоском слое. Под пон тием критериальный параметр понимаетс степень вли ни неконтролируемых возмущенийTj and the selected cross-section of welded pgea, as well as the temperature T, in the center of this area. From these two values, the nominal value of the criterial parameter is calculated in accordance with the expression obtained from the equation relating to the process of heat distribution from the distributed source in a flat layer. The term criterion parameter is understood as the degree of influence of uncontrolled disturbances.
на глубину проплавлени . Ito the depth of penetration. I
При посто нной скорости сваркиAt constant welding speed
отклонение критериального параметра от номинального значени сигнализи15ует о наличии возмущающих факторов особого типа, под действием KOTopbix мен етс форма шва. При этом заданной величине проплавлени соответствует определенна форма температурного пол на поверхности издели , контролируемым параметром которого вл ютс ширина сло , нагретого выше заданной температуры, т.е. ширина изотермы заданной температуры Вц . В .этом случае дл сохранени заданной глубины проплавлени необходимо изменить режим сварки таким образом, чтобы ширина изотермы прин ла расчетное значение Вр, однозначно св занное с отклонением скорости сварки /IV и отклонением критериального параметра л К. Так как критериальный параметр К зависит от скорости сварки, ввод т поправочный член m 3 и S.the deviation of the criterial parameter from the nominal value indicates the presence of perturbing factors of a special type; under the action of KOTopbix, the seam shape changes. In this case, the specified penetration value corresponds to a certain shape of the temperature field on the surface of the product, the controlled parameter of which is the width of the layer heated above the specified temperature, i.e. isotherm width of a given temperature In this case, in order to maintain the desired penetration depth, it is necessary to change the welding mode so that the isotherm width takes the calculated value BP, which is uniquely related to the welding speed / IV deviation and the criterion parameter deviation l K. As the criterion parameter K depends on the welding speed , introduces the correction term m 3 and S.
Значени эмпирических, коэффициентов tn ,, п , П1 определ ют путем предварительного эксперимента. В ходе нормальной работы увеличиваютThe values of the empirical coefficients tn ,, n, P1 are determined by preliminary experiment. During normal operation, increase
дd
5 five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
скорость сварки на величину л и фиксируют изменение ширины контролируемой изотермы лВ и отклонение критериального параметра лК. При этом m ,/)Bi/m3 dKi/dS. Вернув процесс в исходное состо ние, измен ют степень распределенности источника теплоты путем увеличени длины дуги. Определ ют при этом отклонение критериального параметра лК. Ток сварки увеличивают так, чтобы добитьс требуемой величины проплавлени , ширина контролируемой изотермы достигает значени В. При этом m (Bj-Bj,)/4K,j. В дальнейшем в процессе сварки непрерывно измер ют отклонение заданных параметров режима и В р от В j и дл поддержани заданной глубины проплавлени измен ют ток сварки в соответствии с выражениемwelding speed by the value of l and fix the change in the width of the controlled isotherm lV and the deviation of the criterion parameter lK. In this case, m, /) Bi / m3 dKi / dS. By returning the process to its original state, the degree of distribution of the heat source is changed by increasing the arc length. The deviation of the criterion parameter LK is determined. The welding current is increased so as to achieve the required penetration, the width of the controlled isotherm reaches the value of B. At the same time, m (Bj-Bj,) / 4K, j. Subsequently, during the welding process, the deviation of the set mode parameters and Bp from Bj is measured continuously and, in order to maintain the set penetration depth, the welding current is changed in accordance with the expression
dI(l,dV-l,j)U-lj(By-B ), , , l Io/Vo, l4 Io/Uo.dI (l, dV-l, j) U-lj (By-B),,, l Io / Vo, l4 Io / Uo.
Первые два члена правой части вьфажени задают контуры регулировани по непосредственно измер емым возмущени м и отражают процесс стабилизации текущего значени погонной энергии, требуемую величину которой определ ет третий член, задающий отрицательную обратимую св зь по ширине контролируемой изотермы.The first two members of the right side of the outflow set the control loops on the directly measured disturbances and reflect the process of stabilization of the current value of heat input, the required value of which is determined by the third member, which sets the negative reversible relationship across the width of the isotherm being monitored.
Коэффициент 1 определ етс из сображеннй обеспечени требований устойчивости и качества системы автоматического регулировани тока сварки.The factor 1 is determined from the considerations of ensuring the sustainability and quality requirements of the automatic welding current control system.
На фиг. 1 изображена схема измерени параметров температурного пол поверхности) на фиг. 2 - схема .устройства , реализующего предлагаемый способ.FIG. 1 shows a scheme for measuring the parameters of the surface temperature field) in FIG. 2 is a diagram of a device implementing the proposed method.
При движении сварочной горелки вдоль оси 1 на рассто нии X от горелки выбирают контролируемое сечение 2. Позицией 3 показана изотерма, ограничивающа зону расплава, позицией 4 - изотерма, соответствующа заданной температуре.When the welding torch moves along axis 1 at a distance X from the torch, a controlled section 2 is selected. Position 3 shows the isotherm bounding the melt zone, position 4 the isotherm corresponding to the given temperature.
Свариваема л€1нта 5 приводитс в движение формовочными валками 6 со скоростью S. Сварочна дуга 7 возбуждаетс в горелке 8, питаемой от управл емого сварочного вьтр мител A welded 1 € 5 nt is set in motion by the forming rolls 6 at a speed S. The welding arc 7 is energized in the burner 8 fed from a controlled welding spot.
ь s
9, расплавл ет кромки трубной заготовки 10, образу сварной шов 11. Процесс сварки контролируетс датчиками скорости 12 и напр жени 13, тока сварки 14, телевизионным датчиком 15, измер ющим ширину участка материала, нагретого выше заданной температуры, параметром 16. Данные с устройств 12-16 поступают в вычислительное устройство 17, где определ етс величина управл ющего воздействи по току сварки в соответствии с указанными выражени ми с учетом констант, которые хран тс в блоке 18 пам ти.9, melts the edges of the billet 10, forming a weld 11. The welding process is monitored by speed sensors 12 and voltage 13, welding current 14, by a television sensor 15 measuring the width of a section of material heated above a predetermined temperature, parameter 16. Device data 12-16 are fed to the computing device 17, where the magnitude of the control action of the welding current is determined in accordance with the specified expressions with regard to the constants that are stored in the memory unit 18.
Если при сварке из-за вли ни внешних факторов происходит изменение глубины проплавлени , то управл ющее воздействие поступает на источник 9 питани и измен ет свароч- ньй ток таким образом, чтобы восстановить требуемую величину проплавлени .If during welding, due to the influence of external factors, a change in the depth of penetration occurs, then a control action is supplied to the power source 9 and changes the welding current in such a way as to restore the required amount of penetration.
Способ автоматического регулировани глубины проплавлени при автоматической аргонодуговой сварке нешта- в щимс электродом реализуют в системе автоматизированного управлени сваркой труб из стали 12Х18Н10Т диаметром 38 мм с толщиной стенки 2 мм на стане АДС 10-60,. Блоки 17 и 18 (фиг.2) выполн ены на базе микро- ЭВМ Электроника ДЗ-28 с УСО АЦСКС-1024-001. Используют датчик скорости ВЕ51В, телевизионный датчик на базе малогабаритной телевизионной установки МТУ-1, снабженной блоком измерени размеров ркого объекта ОТ 131.02, датчик частичного излучени ПЧД 131 с вторичным измерительным преобразователем ПВВ-З.The method of automatic adjustment of the depth of penetration in automatic argon-arc welding by non-standard shchimi electrode is implemented in the automated control system for welding pipes of steel 12X18H10T with a diameter of 38 mm and a wall thickness of 2 mm in the ADS 10-60 mill. Blocks 17 and 18 (Fig. 2) are made on the basis of a microcomputer Electronics DZ-28 with UDR ATSSKS-1024-001. A speed sensor BE51B, a television sensor based on a small-sized television installation MTU-1, equipped with a measuring unit for measuring the size of a bright object FROM 131.02, a partial emission sensor ПЧД 131 with a secondary measuring transducer ПВ-3 are used.
Сварку провод т на номинальной скорости 4 м/мин, токе 600 А, напр жении 20 В. Эмпирические коэффициенты принимают значени m , 1,2 мм/ /м/мин} т 1,9 MM/CM i тз 0,13см/ /M/MHHj 1 150 A/M/MHHj A/Bj 1,97 А/мм.Welding is carried out at a nominal speed of 4 m / min, current 600 A, voltage 20 V. Empirical coefficients take the values m, 1.2 mm / m / min} t 1.9 MM / CM i 0.13 cm / M / MHHj 1,150 A / M / MHHj A / Bj 1.97 A / mm.
Система обеспечивает бесперебойную работу сварочного оборудовани в течение четьфех часов с последующей заменой электрода. За это врем значение критериального параметра измен етс в пределах - 3,2-4,8 см . Ток сварки измен етс на 85 А. В результате работы системы в течение четырех часов удаетс понизить величину обратного валика шва в 2,86 ра46369The system ensures uninterrupted operation of welding equipment for hours and then replacing the electrode. During this time, the value of the criterion parameter varies between 3.2-4.8 cm. The welding current changes to 85 A. As a result of the system’s operation for four hours, it is possible to lower the reversing bead size by 2.86 times.
за, а величину стандартного отклонени обратного валика в 1,83 раза. Ifor and the standard deviation of the back roller 1.83 times. I
Использование способа обеспечива5 ет компенсацию действи на процесс измер емых и неконтролируемых технологических возмущений, что позвол ет без потери качества увеличить скорость сварки на 100%. При этом О улучшаютс услови труда сварщика- оператора, снижаютс требовани его квалификации.The use of the method provides compensation for the effects on the process of measured and uncontrolled technological disturbances, which allows, without loss of quality, to increase the welding speed by 100%. At the same time, the working conditions of the welder-operator are improved, the requirements for his qualification are reduced.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853968896A SU1346369A1 (en) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | Method of automatic control of fusion depth in welding with nonconsumable electrode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853968896A SU1346369A1 (en) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | Method of automatic control of fusion depth in welding with nonconsumable electrode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1346369A1 true SU1346369A1 (en) | 1987-10-23 |
Family
ID=21202526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853968896A SU1346369A1 (en) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | Method of automatic control of fusion depth in welding with nonconsumable electrode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1346369A1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613255C1 (en) * | 2015-10-05 | 2017-03-15 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Технический учебный центр "Спектр" | Automatic control method of penetration depth in automatic arc welding |
RU2648597C1 (en) * | 2017-01-25 | 2018-03-26 | Владимир Петрович Сидоров | Determination method of around field area for welding with melting electrode |
RU2650461C1 (en) * | 2016-06-20 | 2018-04-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of regulation the maximum width of the welding pool while automatic welding |
RU2691824C1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-06-18 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Технический учебный центр "Спектр" | Method for controlling penetration depth during arc automatic welding |
RU2735847C1 (en) * | 2019-07-18 | 2020-11-09 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Технический учебный центр "Спектр" | Method for controlling penetration depth during arc automatic welding |
RU2791542C2 (en) * | 2021-08-25 | 2023-03-09 | Владимир Петрович Сидоров | Method for determining the area of penetration of base metal during arc welding |
-
1985
- 1985-10-28 SU SU853968896A patent/SU1346369A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1013163, кл. В 23 К 9/10,01.02.82. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613255C1 (en) * | 2015-10-05 | 2017-03-15 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Технический учебный центр "Спектр" | Automatic control method of penetration depth in automatic arc welding |
RU2650461C1 (en) * | 2016-06-20 | 2018-04-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of regulation the maximum width of the welding pool while automatic welding |
RU2648597C1 (en) * | 2017-01-25 | 2018-03-26 | Владимир Петрович Сидоров | Determination method of around field area for welding with melting electrode |
RU2691824C1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-06-18 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Технический учебный центр "Спектр" | Method for controlling penetration depth during arc automatic welding |
RU2735847C1 (en) * | 2019-07-18 | 2020-11-09 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Технический учебный центр "Спектр" | Method for controlling penetration depth during arc automatic welding |
RU2791542C2 (en) * | 2021-08-25 | 2023-03-09 | Владимир Петрович Сидоров | Method for determining the area of penetration of base metal during arc welding |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4613743A (en) | Arc welding adaptive process control system | |
US4631385A (en) | Automated position detectors and welding system utilizing same | |
US3602687A (en) | Arc length control | |
US4302655A (en) | Method and device for adaptive control of the weld parameters in automatic arc welding processes | |
US4816640A (en) | Automatic arc-welding method | |
SU1346369A1 (en) | Method of automatic control of fusion depth in welding with nonconsumable electrode | |
US4302656A (en) | Controlling the operations of an electric arc welder | |
US4816639A (en) | Automatic arc-welding method | |
US10422584B2 (en) | Apparatus to control the total energy flux into the top ingot surface during vacuum arc remelting processes | |
RU2497644C2 (en) | Multiarc welding of welded blanks | |
SU1013163A1 (en) | Method of automatic regulating of welding depth in automatic arc welding | |
JP2002079373A (en) | Method and device for controlling position of welding for high-frequency pulse arc welding | |
JP2857309B2 (en) | Non-consumable electrode type automatic arc welding method | |
US6294752B1 (en) | Method of flash-butt welding | |
SU1426720A1 (en) | Method of producing guaranteed penetration of edges in automatic argon arc welding with nonconsumable electrode | |
SU1389962A1 (en) | Method of submerged arc-welding | |
JPS6246273B2 (en) | ||
RU2650461C1 (en) | Method of regulation the maximum width of the welding pool while automatic welding | |
SU927456A1 (en) | Method of regulating electric slag welding process | |
SU1009664A1 (en) | Method of automatic control of electric arc welding process | |
SU863055A1 (en) | Method of welding straight-seam tubes | |
SU612758A1 (en) | Welding process automatic control apparatus | |
JP2638401B2 (en) | Wire feeding speed control device for consumable electrode arc welding machine | |
SU986680A1 (en) | Method of controlling high frequency tube welding process | |
SU622599A1 (en) | Withdrawing strip |