SU1556839A1

SU1556839A1 - Способ контрол процесса дуговой сварки

Info

Publication number: SU1556839A1
Application number: SU884496178A
Authority: SU
Inventors: Игорь Константинович Походня; Рафаил Гецелевич Офенгенден; Олег Михайлович Андреев; Иван Дмитриевич Дыченко; Николай Васильевич Дорундяк; Владимир Еремеевич Пономарев; Валентин Николаевич Горпенюк; Степан Емельянович Токовенко; Николай Васильевич Сандрацкий; Михаил Максимович Шимко; Сергей Леонидович Карчевский; Виталий Михайлович Воробей
Original assignee: Институт Ядерных Исследований Ан Усср; Институт электросварки им.Е.О.Патона АН УССР; Киевское Производственное Объединение Точэлектроприбор
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1990-04-15

Abstract

Изобретение относитс к его сварочному производству, а именно к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл контрол электрических параметров сварочного процесса при сварке, оценки технологических свойств электродов, а также дл оценки и повышени квалификаций сварщиков. Цель изобретени - повышение качества контрол путем более точного прогнозировани его пористости при дуговой сварке. Способ реализуетс путем измерени напр жени дуги и сравнени его с двум контрольными уровн ми, которые автоматически корректируютс в процессе сварки. При этом фиксируетс превышение измен емых контрольных уровней. Эти уровни выбираютс таким образом, что превышение первого контрольного уровн приводит к порообразованию с веро тностью 50-70%, а второго - с веро тностью 70-100% при определенном токе сварки, принимаемом при контроле за базовый дл определенного диаметра электрода.

Description

СП

О1

ф

Изобретение относитс к сварочному производству , а именно к контрольно-измерительной технике, и может быть использовано дл контрол электрических параметров сварочного продессл при сварке, оценки технологических свойств электродов, а также дл оценки и повышени квалификации сварщиков .

Целью изобретени - повышение оценки качества сварного шва за счет прогнозировани его пористости при дуговой сварке.

На фиг. 1 приведены экспериментальные зависимости, необходимые дл данного способа контрол ; на фиг. 2 - схема устройства дл его реализации.

Сущность способа контрол заключаетс в следующем.

Применительно к услови м дуговой сварки можно прогнозировать зарождение пор в шве, вызванное удлинением дуги, по соответствующему увеличению напр жени дуги. Экспериментально было установлено, что дл каждой марки и диаметра электродов можно определить такое контрольное значение напр жени дуги (UiKonTp), превышение которого приводит к зарождению пор в сварном шве с веро тностью - 50-70%. Можно также определить дл этих условий такое контрольное значение напр жени дуги (игконтр), превышение которого приводит к

0

зарождению пор в сварном шве с веро тностью - 70-100%.

В результате проведенных исследований были определены контрольные значени напр жени дуги дл большинства марок электродов, используемых в отечественной промышленности (фиг. 1).

При этом было обнаружено, что при изменении тока сварки указанные контрольные уровни напр жени дуги измен ютс согласно следующим формулам:

- -(1)

U 1контр U 1 контр-j-К, ( 1свICB)

83

Lj21 OH rp lj2KOHTp-pi ( ICB-1св) ,

где U

контр

и Ц

Jконтр

Рии

2контр

к

контрольные уровни напр жени дуги, превышение которых приводит к зарождению пор в сварном шве с веро тност ми - 50-70% и 70-100% соответственно;

контрольные уровни напр жени дуги,соответствующие UIKOHTP И Uzwinp,

но экспериментально определенные при токе сварки, условно прин том за базовый (I) В; коэффициент коррел ции , устанавливаемый экспериментально, В/А; 1св - реальный, измеренный в данный момент времени ток сварки, А;

Ьв - базовый ток сварки, А. Способ реализуетс устройством (фиг. 2), содержащим повторитель 1, вход которого подключен к переключателю 2 напр жени , пропорционального базовому току сварки (Кв), причем выход повторител 1 св зан через резисторы 3 и 4 соответственно с первым входом и выходом вычитающего устройства 5, второй вход которого через повторитель 6 и резистор 7 подключен к сварочному шунту Rm. Второй вход вычитающего устройства 5 соединен с общим проводом через резистор 8. Выход 5 соединен через резистор 9 с входом сумматора 10. Этот же вход сумматора 10 соединен со своим выходом через резистор 11, а второй вход соединен с общим проводом. Первый вход сумматора 10 соединен также с выходом повторител 12 через резистор 13. Вход повторител 12 подключен к резистору 14 установки первого контрольного уровн (UfltoHTp). Выход вычитающего устройства 5 через резистор 15 подключен к резистору 16 и первому входу сумматора 17; этот же вход резистором 16 соединен с выходом 17 и через резистор 18 и повторитель 19 соединен с резистором 20, который служит

ДЛЯ уСТаНОВКИ КОНТРОЛЬНОГО урОВНЯ UfxoHTp,

второй вход сумматора 17 подсоединен к общему проводу.

15

Устройство работает следующим образом. Напр жение, снижаемое со сварочного

шунта Rui, пропорциональное току сварки, и напр жение, снимаемое с переключател 2 (пропорциональное 1св), через повторители напр жени 1 и 6 поступают на вычитающее устройство 5 с коэффициентом усилени К, определ емым отношением резисторов 3 и 4, которые равны резисторам 7 и 8 соответственно .

10 С выхода 5 снимаетс напр жение U К(Ьь-1св). Это напр жение поступает на входы сумматоров 10 и 17.

(2) На второй вход 10 в качестве второго слагаемого поступает через повторитель 12 контрольный уровень IIKOHTP, снимаемый с резистора 14. С выхода 10 снимаетс напр жение UlKOHTp UlKOHTp-f-K(bBICB)

Соответственно на сумматор 17 в качестве второго слагаемого поступает (через повторитель 19) напр жение , устанавливаем- 20 мое резистором 20.

С выхода 17 снимаетс напр жение

U2«o Tp U2KOi p-(-K(ICB - ICB)

Устройство позвол ет осуществить автоматическую корректировку уровней и прог- 25 позировать веро тность образовани пор в сварном шве.

Пример. Перед сваркой в устройстве, реализующем способ контрол , устанавливаютс значени UJKOHTP и , определ емые экспериментально дл данной марки и 30 диаметра электрода (причем на определенном токе сварки, условно прин том за базовый 1«). Дл электродов диаметром 4 мм этот ток прин т равным 160 А (см. табл. 1).

Далее устанавливаетс коэффициент коррел ции К, определ емый дл данной 35 марки электродов из зависимостей, приведенных на фиг. 1. Так, дл электродов диаметром 4 мм при изменении тока сварки от 130 до 160 A U1 контр измен етс от 25 до 30 В, т.е.

40

45

50

55

,17(В/А).

В процессе сварки устройство, реализующее способ контрол , измер ет реальный ток сварки 1св и сравнивает это значение с 1св и затем корректирует уровни UIKOHTP и в соответствии с формулами (1) и (2).

Например, дл указанной марки электродов при токе сварки (Ьв), равном 140 А, значени UIKOHTP и L KOHTP соответственно равны 27 и 32 В.

В результате проведени сварочных экспериментов с использованием этого способа контрол при дуговой сварке электродами с покрытием основного вида установлено, что достоверность контрол порообразовани (отношение числа пористых участков сварного шва к числу зарегистрированных удлинений дуги) составл ет 65-75% при превышении нижнего предела напр жений дуги

,17(В/А).

U iконтр и близко к 100% - верхнего (см. табл. 2).

Представленные данные подтверждают правильность алгоритма обработки электрических параметров, положенного в основу насто щего способа контрол .

Claims

Формула изобретени

Способ контрол процесса дуговой сварки , при котором регистрируют в процессе сварки случаи выхода параметров дуги за установленные контрольные уровни и по количеству этих случаев суд т о степени дефек- тообразовани в сварном шве, отличающийс тем, что, с целью повышени качества контрол шва путем более точного прогнозировани его пористости при дуговой сварке, принимают два установленных экспериментально контрольных уровн по напр жению дуги, которые в процессе дуговой сварки автоматически корректируютс следующим образом:

UlKOHTp U|KOHTp-j-K (IceICB),

U2KOHTp U2KOHTp-j-K (beЬв) ,

Результаты определени параметров U

I КОНТр

Табл

Номинальное напр жение дуги (IL ), I

т

35

3/45

22 23 24 22 24 24 23 22 23 22 21 22 21

Примечание. Ток сварки 160 А обратной пол рности; электроды диаметром 4 мм.

5

где UIKOHTP - первый контрольный уровень напр жени дуги, превышение которого приводит к зарождению пор в сварном шве с веро тностью 50-70%, В;

USKOHTP - второй контрольный уровень напр жени дуги, превышение которого приводит к зарождению пор в сварном шве с веро тностью 70-100%, В;

0

U|KOHTp,

U2KOHTp

К та

1св

контрольные уровни напр жени дуги, соответствующие UIKOHTP и U2KOKTP и экспериментально определенные на токе сварки, условно прин том за базовый ifn, В;

коэффициент коррел ции, устанавливаемый экспериментально , В/А;

измеренный в данный момент времени ток сварки, А; базовый ток сварки, А.

ица 1

и U

Ј

г контр

Контрольные напр жени дуги, В

D

1 (СОНТР

и

г контр

36 37 35 35 34 34 33 32 33 31 31 32 30

1556839

78

Таблица 2 Достоверность контрол порообразовани от удлинени дуги

85

100 11 S Iff A

11S 130 14-5 ISO /75 Jc8.A

180

2OS220 W IcS.A

Я

Ш

11

фиг. 2