SU1694360A1 - Method and apparatus for argon arc welding of aluminium and its alloys by asymmetrical current with non-consumable electrode - Google Patents
Method and apparatus for argon arc welding of aluminium and its alloys by asymmetrical current with non-consumable electrode Download PDFInfo
- Publication number
- SU1694360A1 SU1694360A1 SU884623661A SU4623661A SU1694360A1 SU 1694360 A1 SU1694360 A1 SU 1694360A1 SU 884623661 A SU884623661 A SU 884623661A SU 4623661 A SU4623661 A SU 4623661A SU 1694360 A1 SU1694360 A1 SU 1694360A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- welding
- current
- arc
- switch
- resistors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
1one
(21)4623661/27(21) 4623661/27
(22)21.12.88(22) 12/21/88
(46)30.11.91. Бюл. №44(46) 11/30/91. Bul №44
(72) Д.В.Гуков, В.А.Двинин л В.П.Нагнибеда(72) D.V.Gukov, V.A.Dvinin and V.P. Nagnibed
(53)621.791.75(088.8)(53) 621.791.75 (088.8)
(56)Авторское свидетельство СССР № 1623844, кл. В 23 К 9/10. 1988.(56) USSR Copyright Certificate No. 1623844, cl. At 23 K 9/10. 1988
(54) СПОСОБ АРГОНО-ДУГОВОЙ СВАРКИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(54) METHOD OF ARGON-ARC WELDING BY ASYMMETRIC CURRENT BY NON-SWIMMING ELECTRODE OF ALUMINUM AND ITS ALLOYS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
(57)Изобретение относитс к сварке и может примен тьс в различных отрасл х про- мышленности. Цель изобретени - повышение качества сварных соединений. Сущность способа сварки заключаетс в том, что перед началом эксплуатации источника сварочного тока производ т его настройку дл работы с издели ми из определенного сплава различной толщины. При(57) The invention relates to welding and may be applied in various industries. The purpose of the invention is to improve the quality of welded joints. The essence of the welding method is that before using the welding current source, it is set up to work with products of a certain alloy of different thickness. With
этом посредством подстроенного устройства за каждым из всего р да действующих значений сварочного тока фиксируют соответствующее ему значение посто нной составл ющей тока. Плавным изменением .посто нной составл ющей при неизменном действующем значении сварочного тока наход т по осциллограмме тока стабильный режим, близкий к возникновению пропусков полуволн тока обратной пол рности. В процессе эксплуатации устанавливают требуемую дл свариваемого издели проплавл ющую способность дуги совмещенным регулированием действующего значени и посто нной составл ющей сварочного тока и производ т сварку. Устройство включает сварочный трансформатор со встречно-параллельными тиристорами во вторичной обмотке , возбудитель-стабилизатор дуги, набор резисторов, соединенных с многоступенчатым двухсекционным переключателем . 2 с.п. ф-лы, 2 ил.this, by means of a tuned device, for each of the entire range of effective values of the welding current, fix the corresponding value of the constant component of the current. By a smooth variation of the constant component at a constant current value of the welding current, a stable mode is found in the current oscillogram, close to the occurrence of half-waves of current of reverse polarity. During operation, the arc melting capacity required for the product to be welded is set by combined regulation of the effective value and constant component of the welding current and welding is performed. The device includes a welding transformer with counter-parallel thyristors in the secondary winding, an exciter-stabilizer arc, a set of resistors connected to a multistage two-section switch. 2 sec. f-ly, 2 ill.
слcl
сwith
Изобретение относитс к сварке и может примен тьс в различных отрасл х промышленности ,The invention relates to welding and can be applied in various fields of industry.
Цель изобретени - повышение качества сварных соединений изделий из алюмини и его сплавов.The purpose of the invention is to improve the quality of welded joints of products from aluminum and its alloys.
На фиг. 1 представлена принципиальна схема устройства дл аргоно-дуговой сварки; на фиг.2 - зона, обозначенна пунктирными лини ми, соотношений между действующим значением д и посто нной составл ющей сварочного тока 0. Эти значени зафиксированы с помощью подстро- ечного устройства при реализации способа применительно к издели м их техническогоFIG. 1 is a schematic diagram of a device for argon-arc welding; Fig. 2 shows the zone indicated by dashed lines, the ratios between the effective value of g and the constant component of the welding current 0. These values are fixed with the help of a trimmer during the implementation of the method for their technical products.
алюмини АД1 различной толщины, Свариваемые кромки перед сваркой зачищены, а услови сварки следующие: скорость сварки 10±2 м/ч; электрод ЭВЛ диаметром 4 мм; внутренний диаметр сопла 15 мм; расход аргона 18-20 л/мин; длина дугового промежутка 3±1 мм.AD1 aluminum of various thickness, Weld edges before welding are cleaned, and the welding conditions are as follows: welding speed 10 ± 2 m / h; EVL electrode with a diameter of 4 mm; nozzle inner diameter 15 mm; argon consumption 18-20 l / min; arc gap length 3 ± 1 mm.
Устройство дл аргоно-дуговой сварки (фиг. 1) состоит из сварочного трансформатора 1 (типа ТД-500), в цепи вторичной обмотки которого включены встречно-параллельные тиристоры 2 (типа Т-500) со схемами 3 управлени моментом их открыти , высоковольтного импульсного возбудител - стабилизатора 4 дуги (типа ВСД-01), вклюо юThe device for argon-arc welding (Fig. 1) consists of a welding transformer 1 (type TD-500), the secondary winding of which includes counter-parallel thyristors 2 (of the type T-500) with the opening time control circuits 3, high-voltage pulsed exciter - stabilizer 4 arcs (type VSD-01), including
ЬB
СОWITH
о оoh oh
ченного последовательно в сварочную цепь. Его импульсы синхронизированы с моментом открыти тиристоров 2 напр жением на дуговом промежутке Дополнительное подстроечное устройство 5 включает двухсекционный многоступенчатый переключатель б и набор подстроечных резисторов 7 (типа ППЗ-43 0-6,8 кОм), количество которых равно двойному числу ступеней переключател Параллельно дуговому промежутку подключен резистор 8.in the welding chain. Its pulses are synchronized with the moment of opening of thyristors 2 by voltage across the arc gap. Additional trimmer 5 includes a two-section multistage switch b and a set of trimming resistors 7 (type PPZ-43 0-6.8 kΩ), the number of which is equal to twice the number of steps of the switch Parallel arc gap connected resistor 8.
Резистор 8 (фиг.1) применен в примере конкретной реализации устройства дл создани пути току, питающему схемы 3 управлени тиристорами при малой проводимости дугового промежутка; поддержани тиристоров 2 в открытом состо нии до создани проводимости дугового промежутка импульсом возбудител -стабилизатора 4 дуги. Это необходимо , так как без предварительного открыти тиристоров 2 конструктивно исключена возможность инжекции импульса возбудителем-стабилизатором 4 дуги, поскольку он управл етс напр жением на дуговом промежутке.The resistor 8 (Fig. 1) is applied in the example of a specific implementation of the device for creating a current path supplying the thyristor control circuit 3 with a low conductivity of the arc gap; maintaining the thyristors 2 in the open state until the conduction of the arc gap is created by impulse of the driver-stabilizer 4 of the arc. This is necessary, since without the preliminary opening of the thyristors 2, the possibility of pulse injection by the stabilizer-stabilizer 4 of the arc is constructively excluded, since it is controlled by the voltage across the arc gap.
При использовании схем 3 управлени тиристорами с вспомогательными тиристорами мощность непроизводительных потерь в резисторе 8 не превышает 2 Вт,When using thyristor control circuits 3 with auxiliary thyristors, the power of unproductive losses in the resistor 8 does not exceed 2 W,
Возможна реализаци устройства без резистора 8, например, при использовании схем управлени тиристорами 2, питающихс от первичного напр жени сварочного трансформатора и возбудител -стабилизатора 4 дуги, управл емого импульсом на открытие тиристоров 2.It is possible to implement a device without a resistor 8, for example, using thyristor control circuits 2 powered by the primary voltage of a welding transformer and an arc stabilizer 4 exciter controlled by a pulse for opening thyristors 2.
Дл простоты понимани работы устройства в примере конкретной реализации применены наиболее простые схемы управлени тиристорами 3 и простой способ управлени возбудителем-стабилизатором 4 (дуговым напр жением). При этом по вл етс необходимость в резисторе 8.For ease of understanding the operation of the device in the example of a specific implementation, the simplest control circuits of thyristors 3 and the simplest method of controlling the stabilizer-pathogen 4 (arc voltage) are applied. This necessitates a resistor 8.
На фиг.1 изображены схемы управлени тиристорами 3, кажда из которых состоит из последовательно соединенных резистора 9 (типа МЛТ-2 2000 м) и стабилитрона 10, состо щего из трех, последовательно соединенных стабилитронов типов Д815Е, Д815Г, Д815Г(35 В), подключенных свободным анодом стабилитрона 10 к катоду тиристора 2. Свободным выводом резистор 9 подключен к аноду тиристора 2. Конденсатор 11 (типа МБМ, 0,5 мкФ, 63 В) соединен последовательно с динистором 12 (типа КН102Б, 30 В). Свободным катодом динистор 12 св зан с управл ющим электродом тиристора 2, Свободным выводом конденсатор 11 подключен к аноду стабилитрона 10.Fig. 1 shows thyristor control circuits 3, each of which consists of series-connected resistors 9 (of the MLT-2 type 2000 m) and a zener diode 10, consisting of three series-connected zener diodes of the D815E, D815G, D815G types (35 V), connected by the free anode of the Zener diode 10 to the cathode of the thyristor 2. The free output of the resistor 9 is connected to the anode of the thyristor 2. The capacitor 11 (type MBM, 0.5 µF, 63 V) is connected in series with the distor 12 (type KN102B, 30 V). By a free cathode, a dynistor 12 is connected to the control electrode of the thyristor 2. The free capacitor 11 is connected to the anode of the zener diode 10.
С каждой схемой соединена секци под- строечного устройства 5 общей точкой конденсатора 11 и динистора 12, и анодом стабилитрона 10.Each circuit is connected to a section of the tuning device 5 by a common point of the capacitor 11 and the dynistor 12, and the anode of the zener diode 10.
Кажда секци переключател б с подключенными к ее контактам подстроенными резисторами 7 соединена с одной схемой 3 управлени своим подвижным контактом 13 и свободными выводами подстроечных ре0 зисторов 7. Другими выводами резисторы 7 соединены с неподвижными контактами 14 переключател 6. В любом положении переключател 6 со схемами управлени тиристорами 3 соединены два подстроечныхEach section of the switch b is connected to its contacts by the adjusted resistors 7 connected to one control circuit 3 of its movable contact 13 and the free terminals of the adjustment resistors 7. The other leads resistors 7 are connected to the fixed contacts 14 of the switch 6. In any position of the switch 6 with control circuits thyristors 3 are connected two trimmers
5 резистора 7, не используемых в других положени х переключател 6, каждый из кото- рых определ ет момент открыти тиристоров 2, а вместе они определ ют действующее значение и посто нную составл 0 ющую сварочного тока.5 resistors 7 not used in other positions of the switch 6, each of which determines the opening time of the thyristors 2, and together they determine the effective value and the constant component of the welding current.
Дл осуществлени способа перед использованием источника асимметричного тока производ т его настройку при помощи подстроечного устройства и измерительныхIn order to implement the method, before using the asymmetric current source, it is tuned using a trimmer and measuring devices.
5 приборов - осциллографа с шунтом, включенным последовательно в сварочную цепь дл контрол пропусков полуволн тока обратной пол рности, амперметра магнитоэлектрической системы с шунтом в цепи5 devices - an oscilloscope with a shunt connected in series in the welding circuit to control the omission of a half-wave current of reverse polarity, an ammeter of the magnetoelectric system with a shunt in the circuit
0 сварки дл измерени посто нной составл ющей сварочного тока 0 и амперметра электродинамической системы, специально проградуированного дл работы с трансформатором тока, магнитопровод которого0 welding to measure the DC component of the welding current 0 and ammeter of the electrodynamic system, specially calibrated for operation with a current transformer, the magnetic circuit of which
5 имеет воздушный,зазор, исключающий насыщение ферромагнетика, дл измерени переменной составл ющей тока I.5 has an air gap, which excludes the saturation of a ferromagnet, for measuring the variable component of current I.
Настройку производ т в следующей последовательности: устанавливают пере0 ключатель 6 в левое крайнее положение; выбирают действующее значение тока д, которое закрепл ют за этим положением переключател ; включают сварочную установку , зажигают дугу на толстой алюми5 ниевой пластине; измен ют величины подстроечных резисторов 7, соединенных со схемами управлени тиристорами в этом положении переключател 6 эким. обрааоьцчтобы выполн лось равенство дThe adjustment is made in the following sequence: set the switch 6 to the left end position; select the effective current value d, which is assigned to this position of the switch; Include a welding machine, ignite an arc on a thick aluminum plate; change the values of the trimming resistors 7, connected to the thyristor control circuits in this position of the switch 6, akim. equality to
0 - Vlt + lf.0 - Vlt + lf.
Сварщик подбирает толщину пластин из алюминиевого сплава, дл которого будет производитьс настройка, соответствующую проплавл ющей способности дуги, иThe welder selects the thickness of the aluminum alloy plates for which adjustment will be made corresponding to the arc melting capacity, and
5 производит сварку в удобном ему режиме (с привычной скоростью сварки, длиной дуги, с использованием заданного диаметра электрода и внутреннего диаметра сопла). При этом контролируетс наличие пропусков полуволн тока oGps-кой пол рности по5 produces welding in a convenient mode (with the usual welding speed, arc length, using the specified electrode diameter and nozzle inner diameter). In this case, the presence of gaps of the half-wave current of oGps polarity is monitored.
осциллограмме сварочного тока. В случае их присутстви плавно измен ют величины подстроенных резисторов 7 таким образом чтобы при неизменном действующем значении тока д, (т.е. сохранении равенства д Vl + IQ) увеличит.-, посто нную составл ющую тока 10 естественной пол рности , т.е. обусловленной различием теплофизических свойств неплав щегос электрода и свариваемого издели .waveform welding current. In the case of their presence, the values of the adjusted resistors 7 are smoothly changed so that, with a constant current value d, (i.e., maintaining equality d Vl + IQ) increases, the constant component of current 10 of natural polarity, i.e. . due to the difference in thermophysical properties of the non-consumable electrode and the product being welded.
В случае отсутстви пропусков ПОЛУВОЛН тока уменьшают посто нную составл ющую 10 при неизменном действующем значении тока (возможно и отрицательное значение посто нной составл ющей сва- рочного тока). Выбор продолжают до установлени такой посто нной составл ющей сварочного тока 0 при заданном его действующем значении д, котора соответствует стабильному режиму, близкому к возникновению пропусков полуволн тока обратной пол рности.If there are no gaps in the HALF-WAVE, the constant component 10 is reduced while the current value remains constant (a negative value of the constant component of the welding current is also possible). The selection is continued until such a constant component of the welding current 0 is established at a given effective value of it, d, which corresponds to a stable mode, close to the occurrence of half-waves of current of reverse polarity.
Пропуски полуволн тока могут не возникать в следующих случа х: загр знение электрода, з этом случае необходимо вы- жечь загр знени возбуждением дуги на угольной пластине; чрезмерно малый диаметр электрода, обуславливающий высокое силовое воздействие дуги и сильную деформацию поверхности сварочной ванны и св - займов с этим резкое ухудшение условий очистки поверхности сварочной ванны от окислов - при этом необходимо увеличить диаметр электрода; малое действующее значение тока при заданных остальных па- раметрах режима - дл применени способа нужно изменить параметры режим, например, снизить скорость сварки; больша толщина окислов и загр знений на поверхности свариеаемого металла - дл применени способа необходима мала , одинакова толщина окислов и загр знений дл изделий различной толщины, что достигаетс , например, механической обработкой свариваемых поверхностей изде- лий перед сваркой.The omissions of the half-wave current may not occur in the following cases: electrode contamination, in which case it is necessary to burn contamination by initiating an arc on the coal plate; an excessively small diameter of the electrode, causing a high force effect of the arc and severe deformation of the surface of the weld pool and St. loans, with this dramatic deterioration of the conditions for cleaning the surface of the welding bath from oxides — while increasing the diameter of the electrode; low effective current value at specified other mode parameters — to apply the method, you need to change the mode parameters, for example, reduce the welding speed; a large thickness of oxides and contaminants on the surface of the metal being welded - for the application of the method it is necessary to be small, the same thickness of oxides and contaminants for products of different thicknesses, which is achieved, for example, by machining the welded surfaces of the products before welding.
Затем переключатель 6 устанавливают во второе (слева) положение и аналогичным образом производ т настройку дл большего действующего значени тока другими подстроечмыми резисторами 7, соединенными со схемами 3 управлени во втором положении переключател 6. Таким образом настраивают, весь р д режимов по числу ступеней переключател .Switch 6 is then set to the second (left) position and similarly adjusted for a larger effective value of the current by other trimming resistors 7 connected to the control circuit 3 in the second position of the switch 6. Thus, the whole range of modes is adjusted according to the number of steps of the switch.
Способ реализован при аргоно-дуговой сварке асимметричным током неплав щимс электродом диаметром 4 мм изделий из технического алюмини АД1 (свариваемые поверхности которых зачищены передThe method was implemented in argon-arc welding with an asymmetric current with a non-consumable electrode with a diameter of 4 mm of products made from technical aluminum AD1 (whose weldable surfaces were cleaned before
сваркой) при следующих услови х: скорость сварки 10±2 м/ч: внутренний диаметр сопла горелки 15 мм; длина дуги 3±1 мм: расход аргона 18-20 л/мин. Соотношение между посто нной составл ющей и действующим знз«энием сварочного тока выбираетс согласно зависимости, изображенной на фиг.2 (зона, ограниченна пунктирными лини ми). При соблюдении этих условий осциллограммы сварочного тока показывают отсутствие пропусков полуволн тока обратной пол рности, а сварные швы имеют хорошее качество.welding) under the following conditions: welding speed 10 ± 2 m / h: burner nozzle inner diameter 15 mm; arc length 3 ± 1 mm: argon flow 18-20 l / min. The ratio between the constant component and the effective value of the welding current envy is selected according to the relationship shown in Fig. 2 (the area bounded by the dotted lines). If these conditions are observed, the oscillograms of the welding current show the absence of gaps of the half-wave current of the reverse polarity, and the welds are of good quality.
По сравнению с прототипом способ, реализованный устройством дл аргоно-дуго- БОЙ сварки, позвол ет повысить качество сварных соединений за счет использовани режимов с максимально возможной долей тока обратной пол рности, что способствует повышению прочности сварных соединений . Отсутствие пропусков полуволн тока обратной пол рности не вызывает колебаний величины сварочного токам разбрызгивани присадочного материала при бросках тока, вызванных переходными процессами после пропуска полуволн тока. При этом сварщику не требуетс специальных знаний и времени дл настройки двух величин. Он пользуетс одним совмещенным регул тором дл выбора требуемой проплавл ющей способности дуги.Compared to the prototype, the method implemented by the device for argon-arc-welding, improves the quality of welded joints by using modes with the highest possible amount of current of reverse polarity, which contributes to increasing the strength of welded joints. The absence of gaps in the half-wave current of reverse polarity does not cause fluctuations in the magnitude of the welding spattering current of the filler material at current surges caused by transients after the passage of the half-wave current. In this case, the welder does not require special knowledge and time to adjust the two quantities. It uses one combined regulator to select the desired arc melting capacity.
Введение в способ дополнительной операции - настройки источника свэрбч- ного тока посредством подстроечного устройства , производимой один раз до эксплуатации источника, экономически целесообразно , поскольку она сокращает более , чем в 4 рзза врем установлени требуемых параметров сварочного тока, затрачиваемое многократно, и тем самым способствует повышению производительности труда, обеспечивает повышение качества сварных соединений.Introduction to the method of additional operation — setting up a source of sverbchny current by means of a trimmer, which is made once before operating the source, is economically feasible, since it reduces by more than 4 times the time required to establish the required welding current parameters, which is spent repeatedly labor productivity, improves the quality of welded joints.
Способ и устройство дл зго осуществлени наиболее эффективны э заводских услови х при работе с однотипными сплавами алюмини различной толщины, например, е злектроцехе, где а основном используетс сварка ошиновки из технически чистого алюмини АД1. Применение нескольких подстроечных устройств позвол ет реализовать способ дл сварки разпичных сплавов алюмини .A method and apparatus for carrying out the most effective e plant conditions when working with similar aluminum alloys of various thicknesses, for example, at the electric workshop, where welding of commercially pure AD1 aluminum busbars is mainly used. The use of several trimmers makes it possible to implement a method for welding various aluminum alloys.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884623661A SU1694360A1 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Method and apparatus for argon arc welding of aluminium and its alloys by asymmetrical current with non-consumable electrode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884623661A SU1694360A1 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Method and apparatus for argon arc welding of aluminium and its alloys by asymmetrical current with non-consumable electrode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1694360A1 true SU1694360A1 (en) | 1991-11-30 |
Family
ID=21416681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884623661A SU1694360A1 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Method and apparatus for argon arc welding of aluminium and its alloys by asymmetrical current with non-consumable electrode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1694360A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-21 SU SU884623661A patent/SU1694360A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4092517A (en) | Electric arc welding processes and apparatus therefor | |
US4947021A (en) | Method and apparatus for TIG welding | |
KR840002189B1 (en) | Pulse arc welding machine | |
KR910003861B1 (en) | Ac tig welding apparatus using hot wire | |
US3894210A (en) | Methods and apparatus for alternating-current arc welding | |
US3657724A (en) | Method of and power supply for electric arc welding | |
CA2304893A1 (en) | Welding power supply for pulsed spray welding | |
US3330933A (en) | Controlled rectifier welding power source | |
US3999034A (en) | Square wave welding system | |
US4497997A (en) | Method and apparatus for metal arc welding with constant currents | |
SU1694360A1 (en) | Method and apparatus for argon arc welding of aluminium and its alloys by asymmetrical current with non-consumable electrode | |
US3665149A (en) | Direct-current arc welder | |
US4292497A (en) | Pulsed arc welding and surfacing apparatus | |
EP0474031A2 (en) | Inverter type power control unit for stud welding | |
US3575573A (en) | Method of and power supply for electric arc welding | |
US3526747A (en) | Arc welding process and device | |
Eassa et al. | A high performance welding power source and its application | |
US5753888A (en) | Stabilization and firing circuit for a power source of a cutting or welding system and method of stabilizing and firing same | |
US3350538A (en) | Programmed welding with controlled rectifier welding power source | |
US3349219A (en) | Welding method with controlled rectifier welding power source | |
US3539764A (en) | Gas shielded electric arc welding | |
JPS6233024B2 (en) | ||
US3521027A (en) | Controlled arc welding | |
GB2049315A (en) | Electronically controlled electric arc-welding | |
RU2135336C1 (en) | Device for arc welding by different polarity square pulse current |