SU1712095A1 - Способ дуговой сварки плав щимс электродом - Google Patents

Abstract

4/1зобретение относитс  к дуговой сварке и может быть использовако при автомэ!- тической и полуавтоматической сварке плав щимс  электродом в среде защитных газов в различных отрасл х промышленно-/сти. Цель изобретени -улучшение качества сварного шва за счет повышени  надежности выключени  тиристора (силистора) при сварке без коротких замыканий. Способ состоит в том, что в начале процесса сварки н'а врем  0,05-0,5 с тиристором или симисто- ром шунтируют дроссель. По прошествии этого времени снижают напр жение и ток сварки на врем  0,1-0,5 с до уровн , при котором сварочный процесс происходит с короткими замыкани ми, после чего восстанавливают прежние значени  напр жени  и тока сварки. Изобретение позвол ет уменьшить разбрызгивание сварочной ванны, за- брызгивание сварного роединени  и сварочного инструмента, сократить потери сварочной проволоки. 1 табл.с/>&с

Description

Изобретение относитс  к дуговой сварке и предназначено дл  использовани  в сварочном электрооборудовании при автоматической и полуавтоматической сварке металлов плав щимс  электродом в среде защитных газов.

Известен способ дуговой сварки плав щимс  электродом, при котором в преддуго вой стадии процесса возбуждени  дуги шунтируют реактивное сопротивление сварочного трансформатора на очень небольшой промежуток времени каким-либо управл емым полупроводниковым прибором .

Недостатком известного способа  вл етс  то, что надежность расшунтировани  реактивного сопротивлени  по окончании, заданного промежутка времени зависит как от вида примен емого дл  шунтировани 

управл емого полупроводникового прибора (тиристора, симистора, транзистора), так и от сварочного режима, определ ющего характер переноса электродного металла в сварочную ванну с короткими замыкани ми или без них.

Если в качестве управл емого полупроводникового прибора использовать тиристор или симистор, то его надежное выключение, обеспечивающее расшунтирование реактивного сопротивлени , происходит только в диапазоне сварочных режимов, при которых техпроцесс протекает с короткими замыкани ми дугового промежутка . Это объ сн етс  тем, что при сварке с короткими замыкани ми выключение тиристора (симистора) осуществл етс  напр жением ЭДС самоиндукции, возникающей при разрыве жидкой перемычки между электродом и сварочной ванной.

При режимах сварки без коротких замыканий отсутствует напр жение ЭДС самоиндукции . Поэтому выключени  тиристора или симистора не происходит указанным выше путем. Дл  этой цели обычно примен ютс  специальные схемы коммутации, содержащие значительное число элементов и поэтому обладающие невысокой надежностью работы, что в свою очередь приводит к недостаточной надежности выключени  тиристора или симистора.

Несколько лучше результаты получаютс  при использовании транзистора в качестве управл емого полупроводникового прибора. Это позвол ет выполн ть расшунтирование реактивного сопротивлени  как при сварке с короткими замыкани ми, так и без таковых, что св зано с полной управл емостью транзистора. Однако транзистор обладает р дом существенных недостатков. К главным из них относ тс  небольшое значение предельного тока коммутации, что требует параллельного соединени  группы транзисторов дл  возможности их работы при сварочных токах, а также низкое значение коэффициента усилени  транзистора по току, требующее дополнительного устройства дл  усилени  сигнала управлени  транзистором . Таким образом, дл  транзисторной коммутации реактивного сопротивлени  необходимо иметь установку, содержащую большое количество элементов и поэтому не обладающую высокой надежностью в работе.

Наиболее близким по достигаемому эффекту  вл етс  способ дуговой сварки плав щимс  электродом, при котором в начале процесса сварки выполн ют шунтирование сварочного дроссел  двум  симисторами и .его расшунтирование с выдержкой времени 0,05-0,5 с.:

Однако надежное выключение симисторов по истечении времени шунтировани  дроссел  достигаетс  только в относительно узком диапазоне сварочных режимов, где техпроцесс происходит с короткими замыкани ми дугового промежутка .

Цель изобретени  -улучшение качества сварочного шва за счет повышени  надежности выключени  тиристора или симистора при режимах сварки без коротких замыканий дугового промежутка.

Это достигаетс  тем, что по истечении времени шунтировани  дроссел  снижают напр жение и ток сварки на врем  0,1-0,5 с до уровн , соответствующего сварочному процессу с короткими замыкани ми, после

чего восстанавливают прежние значени  напр жени  и тока сварки.

При указанной схеме выполнени  сварочного процесса достигаетс  надежное выключение тиристора или симистора, шунтирующего сварочный дроссель во врем  начального возбуждени  дуги. Высока  надежность выключени  тиристора или симистора позвол ет выполн ть гарантированное расшунтирование сварочного дроссел , который при этом становитс  последовательно включенным в сварочную цепь. В результате этого сглаживаютс  броски тока, св занные с переносом электродного металла без коротких замыканий дугового промежутка, а также вызваинь1е внешними возмущени ми по питающей сети и т.п. Сглаживание бросков сварочного

тока устран ет забрызгивание сварного шва и улучшает его качество и внешний вид. Способ осуществл етс  следующим образом .

Начало сварочного цикла выполн ют

закорачиванием на изделие электрода, наход щегос  под |чапр жением источника питани  с одновременным включением подачи электродной проволоки. В это же врем  производ т включение шунтировани  сварочного дроссел  тиристором или симистором путем подачи открывающего импульса на его управл ющий электрод. Благодар  шунтированию сварочного дроссел  при закорачивании электрода на изделие увеличиваетс  скорость нарастани  тока. Это приводит к возрастанию скорости нагрева электрода и его быстрому перегоранию на небольшой длине вылета, не превышающей разрывную длину дуги. Поэтому после перегорани  электрода зажигаетс  дуга и начинаетс  стабильное течение процесса. После выдержки времени шунтировани  сварочного дроссел  в интервале 0,05-0,5 с в зависимости от диаметра, электродной

проволоки снижают напр жение и ток сварки до уровн , соответствующего сварочному процессу с короткими замыкани ми дуг-ового промежутка. Во врем  короткого замыкани  происходит накопление магнитной

энергии в сварочном дросселе с ее последующим выделением при разрыве жидкой перемычки . При выделении накопленной .магнитной энергии на выводах обмотки сварочного дроссел  возникает бросок напр жени  ЭДС самоиндукции, который выключает тиристор или симистор.

Врем  пониженного режима сварки выдерживают в интервале 0, с в зависимости от диаметра электродной проволоки. После этого восстанавливают прежние значени  сварочного режима, на котором выполн ют сварку.

В течение указанного интервала времени происходит 2-3 коротких замыкани  электрода с изделием, которых, как показали практические испытани , вполне достаточно дл  надежного выключени  тиристора или симистора. В состав указанного временного интервала вход т также времена двух переходных процессов при переключени х режимов сварки: первого при переходе на пониженный режим сварки после окончани  шунтировани  сварочного дроссел  и второго - при восстановлении первоначального сварочного режима. Измерени  суммарного времени обоих переходных процессов, выполненные на примен емом сварочном оборудовании, показали , что это врем  составл ет 30% от времени сварки с короткими замыкани ми, куда вход т суммарное врем  от 2 до 3 коротких замыканий, достаточных дл  надежного выключени  тиристора или симистора, а также суммарное врем  периодов горени  дуги между ними..

Если, в случае применени  электродной проволоки диаметром 1,2 мм, устанйвливать врем  пониженного режима сварки менее 0,1 с, то количество коротких замыканий будет не достаточно дл  надежного выключени  тиристора или симистора. При выдержке времени пониженного режима сварки более 0,5 с (дл  проволоки диаметром 2 мм) происходит забрызгивание начального участка сварного шва, т.е. снижение его качества .

В таблице приведены данные сварочных режимов и временных параметров работы сварочного оборудовани  по предлагаемому способу сварки (с учетом суммарного времени переходных процессов при переключении режимов сварки).

Предлагаемый способ сварки был опробован и реализован при автоматической сварке в СОа электродной проволокой Св08Г2С диаметром 1,2-2,0 мм. Сварка выполн лась сварочными головками от полуавтоматов А-825 М и ПДГ-508 с питанием дуги от выпр мителей ВС-ЗООБ и ВС-600М посто нным током обратной пол рности.

При указанных в таблице данных происходит надежное выключение тиристора или симистора, шунтирующего сварочный дроссель во врем  начального возбуждени  дуги . В этом случае резко уменьшаетс  забрызгивание сварочного шва и сопла сварочной горелки, особенно при сварке коротких швов, что повышает производительность труда на величину 10-15% благодар  значительному уменьшению количества технологических операций очистки издели  и сопла от брызг. Кроме того, до величины 1-3% уменьшаютс  потери электродной проволоки на разбрызгивание. Особенно эффективно использование предлагаемого способа дуговой сварки на форсированных режимах.

Изобретение может примен тьс  на существующем сварочном оборудовании дл  автоматической и полуав,томатической дуговой сварки, в том числе на автоматах АДГ502У4 , АДПГ-500 и на полуавтоматах ПДГ-508, А-825М, А-1197УЗ и др. Экономичность способа достигаетс  уменьшением потерь электродной проволоки и устранением необходимости очистки издели  и сопла сварочной горелки от брызг электродного металла.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ дуговой сварки плав щимс  электродом, при котором в начале сварочного цикла шунтируют дроссель в сварочной цепи на врем  0,05-0,5 с, отличающийс   тем, что, с целью улучшени  качества сварного шва за счет повышени  надежности выключени  тиристора или симистора при режимах сварки без коротких замыканий дугового промежутка, по истечении времени шунтировани  дроссел  снижак т напр жение и ток сварки на врем  0,1-0,5 с до уровн , соответствующего сварочному процессу с короткими замыкани ми, после чего восстанавливают прежние значени  напр жени  и тока сварки.

   Продолжение таблицы