SU1409427A1 - Способ регулировани процесса дуговой сварки неплав щимс электродом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области машиностроени , а именно к дуговой сварке неплав щимс  электродом. Цель изобретени  - повышение стабилизации режима сварки. Определение величин, отклонени  сварочного тока от оптимального значени  производ т путем наложени  на сварочный ток пилообразных зондирующих импульсов. Интервал времени от начала зондирующего импульса до момента выхода факела дуги со стороны издели , противоположной сварочной горелке, сравнивают с эталонны.м интервалом. По результату сравнени  производ т корректировку сварочного тока. 1 ил.

Description

to 1

Изобретение относитс  к дуговой сварке неплав щимс  электродом в среде защитных газов и предназначено дл  автоматизации процесса сварки изделий с полным проплавлен ием.

Целью изобретени   вл етс  повыщение стабилизации режима сварки.

Указанна  цель достигаетс  наложением на сварочный ток пилообразных зондирующих импульсов с фиксацией момента по влени  напр жени  факела дуги, измер емого между изделием и вспомогательным электродом , расположенным с противоположной от сварочного электрода стороны издели  Разность между величиной промежутка времени с момента начала пилообразного зондирующего импульса до момента прорыва факела дуги с обратной стороны издели  и задаваемой оптимальной величиной этого промежутка характеризует знак и величину отклонени  сварочного тока от оптимального значени .

2Q ного тока 1о источника 9, питающего сварочную горелку 10. Формирователь 8 этаОптимальное значение величины свароч-лонных и зондирующих импульсов вырабатывает пилообразные зондирующие импульсы , начало которых синхронизируетс  импульсами задающего генератора 6, а конец - 25 импульсами формировател  4 импульсов. Сформированные зондирующие импульсы используютс  дл  управлени  источником 9. Сварочный ток имеет две составл ющие: 1(1 - регулируемое значение сварочного тоного тока меньще величины сварочного тока , при котором происходит прорыв факела дуги с обратной стороны издели , на некоторую величину, значение которой находитс  эмпирическим или теоретическим путем. При наложении на сварочный ток оптимальной величины пилообразных зондирующих импульсов с заданной скоростью нараста- ни  прорыв факела дуг.и произойдет через Некоторый промежуток времени после начала Зондирующего импульса, необходимый дл  |увеличени  сварочного тока от оптимального |значени  до величины, при которой происходит прорыв факела дуги. Этот промежуток времени принимаетс  эталонным. Если величина сварочного тока больше оптимального значени , то при наложении на него |г1илообразных зондирующих и.мпульсов с той |же скоростью нарастани  прорыв факела ду- |ги произойдет через промежуток времени :С начала до момента прорыва, меньший эталонного , так как величина тока, при кото- :ром происходит прорыв факела дуги, остаетс  неизменной, и разность между ней и величиной протекающего тока по сравнению :С предыдуп 1им случаем меньша .

30

35

40

45

ка и 1„ - зондирую/цие импульсы пилообразной формы. При увеличении мощности дуги, вызванной действием зондирующего импульса тока пилообразной формы, в сварочной ванне происходит местна  деформаци  и факел дуги 1 прорываетс  с обратной стороны издели  2, не вызыва  однако полного разрущени  ванны, так как сформированный при начале прорыва импульс прекращает действие зондирующего импульса.

Таким образом производитс  сравнивание эталонного промежутка времени, значение которого находитс  эмпирическим или теоретическим путем, и промежутка времени с момента начала пилообразного зондирующего импульса до момента прорыва факела дуги, при этом знак и величина разности длительностей указанных промежутков определ ют знак и величину отклонени  сварочного тока от оптимального значени . Точность регулировани  величины сварочного тока определ етс  при этом точностью задани  длительности эталонного промежутка времени и- точностью определени  длительности зондирующего импульса, а определенные знак и величина отклонени  сварочного тока от оптимального значени  позвол ют применить любой желаемый закон регулировани : пропорциональный, пропорционально-интегральный или пропорционально-интегрально-дифференциальный , при

Если же величина сварочного тока мень- ijie оптимального значени , то разность между этой величиной и величиной.тока, при котором происходит прорыв факела дуги, увеличиваетс . Соответственно увеличиваетс  промежуток времени сначала пилообразного зондирующего импульса с заданной скоростью нарастани  до момента прорыва факела дуги по сравнению с длительностью эталонного промежутка времени, причем чем больп1е разница между протекающим свароч- ным током и его оптимальным значением, тем болыпе разница между эталонным и текущим промежутком времени.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа.

Импульсное напр жение дуги 1, формируемое между изделием 2 и вспомогательным электродом 3, вызывает срабатывание формировател  4 импульса. Импульс, выработанный формирователем 4 импульсов, подаетс  на один из выходов блока 5 измерени  промежутков времени, на второй

вход которого подаетс  импульс с задающего генератора 6. Сформированный блоком 5 импульс с длительностью Тц, равной длительности измер емого промежутка времени, поступает на один из входов вычитате- л  7, на другой вход которого с формировател  8 эталонных и зондирующих импульсов поступает эталонный импульс длительностью тэ. Сигнал с вычитател  7, пропорциональной разности тэ и т„, используетс  дл  регулировани  величины сварочного тока 1о источника 9, питающего сварочную горелку 10. Формирователь 8 этатывает пилообразные зондирующие импульсы , начало которых синхронизируетс  импульсами задающего генератора 6, а конец - 5 импульсами формировател  4 импульсов. Сформированные зондирующие импульсы используютс  дл  управлени  источником 9. Сварочный ток имеет две составл ющие: 1(1 - регулируемое значение сварочного то0

5

0

5

0

ка и 1„ - зондирую/цие импульсы пилообразной формы. При увеличении мощности дуги, вызванной действием зондирующего импульса тока пилообразной формы, в сварочной ванне происходит местна  деформаци  и факел дуги 1 прорываетс  с обратной стороны издели  2, не вызыва  однако полного разрущени  ванны, так как сформированный при начале прорыва импульс прекращает действие зондирующего импульса.

Таким образом производитс  сравнивание эталонного промежутка времени, значение которого находитс  эмпирическим или теоретическим путем, и промежутка времени с момента начала пилообразного зондирующего импульса до момента прорыва факела дуги, при этом знак и величина разности длительностей указанных промежутков определ ют знак и величину отклонени  сварочного тока от оптимального значени . Точность регулировани  величины сварочного тока определ етс  при этом точностью задани  длительности эталонного промежутка времени и- точностью определени  длительности зондирующего импульса, а определенные знак и величина отклонени  сварочного тока от оптимального значени  позвол ют применить любой желаемый закон регулировани : пропорциональный, пропорционально-интегральный или пропорционально-интегрально-дифференциальный , при

которых динамические параметры системы завис т только от параметров управл емых звеньев и не завис т от требуемой точности поддержани  регулируемой величины. Последнее обсто тельство обеспечивает необходимые динамические характеристики процесса регулировани  сварочного тока.

Способ регулировани  процесса дуговой сварки исключает возможность устойчивого разрушени  сварочной ванны, так как действие пилообразного зондирующего импульса прекращаетс  сразу же при возникновении прорыва факела дуги. Способ умень- щает веро тность неполного проплавлени  свариваемых деталей, обеспечивает высокую точность регулировани  величины сварочного тока при высоких динамических

характеристиках процесса регулировани  сварочного тока.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ регулировани  процесса дуговой сварки неплав щимс  электродом при котором на сварочный ток накладываютс  зондирующие импульсы, регистрируют выход факела дуги со стороны издели , противоположной сварочной горелке, отлича1дщийс  тем, что, с целью повышени  стабилизации режима сварки, зондирующие импульсы формируют пилообразной формы, регистрируют интервал времени от начала зондирующего импульса до момента выхода факела дуги, сравнивают полученный интервал времени с эталонным, по результату сравнени  производ т корректирование сварочного тока.

   7V

   7

   в