(54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ
1
Изобретение относитс к сварочному производству , а именно к способам дуговой сварки с устранением магнитного дуть . Известен способ, при котором магнитное дутье устран ют с помощью компенсирующего магнитного пол , в качестве которого используют циркул ционное магнитное поле 1. Применение этого способа предполагает об зательный предварительный контроль магнит ной обстановки по длине стыка и иеоднократное пропускание больщих величин токов разной пол рности через свариваемые детали в каждом месте, где производитс устранение магнитного дуть .
Недостатками этого способа вл ютс затраты времени на устранение магнитного дуть в каждом месте его возиикно-. вени , мала экономичиость и низка маневренность , обусловленна громоздкостью примен емого оборудовани , поэтому известный способ не приемлем дл устранеии магнитного дуть при автоматической сварке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ дуговой сварки, при котором впереди дуги располагают датчик дл измерени интенсивности магнитного, пол в месте стыка и сигналом, снимаемым с датчика, управл ют током электромагнита, создающего упрарвл ющее магнитное поле |2). Этот способ реализован в устройстве дл магнитного контрол обстановк.и в зоне дуги.
Однако известный способ не обеспечивает качественной сварки при заполнении разделки свариваемого соединени . Это обусловлено тем, что на датчик, опушенный в разделку, всегда дополнительно воздействует магнитное поле, наводимое сварочным током вдоль разделки, вызывающее значительные погрещности при компенсации возмущающего дугу магнитного пол , в результате чего электромагнит создает управл ющее поле с недостаточной или чрезмерной интенсивностью дл полной компенсации магиитного пол .
Целью изобретени вл етс повыщение качества сварных швов путем компенсации при определении интенсивности возмущающего дугу магнитного пол .
Цель достигаетс тем, что позади дуги располагают дополнительный датчик, сигнал которого суммируют с сигналом датчика, расположенного впереди дуги, прк этом датчики располагают в разделке стыка на олннаковом рассто нии от дуги. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства , реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - характер распределени магнитного пол , наводимого сварочным током, вдоль сварочного зазора; на фиг. 3 - принцип исключени составл ющей магнитного пол , обусловленной сварочным током и вызывающей погрешность при компенсации магнитного .дуть . В разделке между свариваемыми детал ми I и 2, на одинаковых рассто ни х от сварочной горелки 3 размешены датчики магнитного пол 4 и 5. По проводам 6 сигналы от датчиков 4 и 5, пропорциональные величинам интенсивности и знакам магнитных полей в месте установки датчиков, поступают в аппаратный блок 7, где происходит сложение сигналов и суммарный сигнал используетс дл управлени источником питани электромагнита 8, который своим магнитным полем компенсирует магнитные пол . возмущающие сварочную дугу. На фиг. 2 по оси X показано рассто ние по длине стыка, мм; по оси Y - величина магнитной индукции, Х10 Т; точка А - место установки датчика; точка Б - место сварочного электрода; Всв - магнитное поле , Наведенное сварочным током. Характер распределени этого пол зависит от направлени протекающего сварочного тока и места расположени электрода от кра свариваемого стыка. Величина интенсивности пол зависит от величины сварочного тока, свойств материала свариваемых кромок, формы и размеров разделК. Максимальна величина магнитной индукции (Всв). наводимой сварочным током, имеет место у сварочной дуги и убывает по мере удалени от нее. Так как датчик магнитного пол принципиально невозможно совместить со сварочной дугой, на него в разделке всегда воздействует магнитное поле сварочного тока Вс , которое обуславливает на компенсирующем электромагните дополнительный ток, вызывающий значительную погрешность при компенсации даже при отсутствии намагничеиности свариваемых кромок, что снижает качество сварки. На фиг. 3 по оси X показано рассто ние по длине стыка, мм; по оси Y величина магнитной иидукции; точка А - место установки датчика 4; точка Б - место-сварочного электрода; точка В;- место установки датчика 5; Be - поле, отклон ющее сварочную дугу; Вев - поле, наведенное сварочным током. Так как электрические сигналы Ci и Cj, поступающие с датчиков I и 2, пропс1рциональны величинам интенсивности и соответст вуют знакам воздействующих на них магнитных полей, то дл датчика 4 сигнал равен умме ве.1ичии иитснсиниости полей (пол , тклон ющего сварочную дугу, и пол , навсхченного сварочным током). Г1роп:шол сложение величии этих сигнаов и деление попол.м, что легко достигаетс схемными известными решени ми в аппаратуре управлени , при условии равенства рассто ний от электрода до датчиков, обуславливаюшего Всвд В«а, получаем|, Boj- BcBi-bBOa-BcBa Boi+Boa V.--g2 пг Таким образом, с помбшью системы с двум датчиками магнитного пол и последующего сложени сигналов получают сигнал , характеризующий магнитную обстановку около сварочной дуги, пропорциональный среднему арифметическому значению величин интенсивности пол , отклон ющего сварочную дугу, в местах установки датчиков, что полностью исключает погрешность при компенсации и дает более достоверное значение величины интенсивности магнитного пол в месте расположени , электрода. Способ дуговой сварки с устранением магнитного дуть осуществл ют следующим образом. Пример. На свариваемые детали t и 2 конструкций из высокопрочных сталей толщиной до 100 мм устанавливают сварочный автомат Меридиан. На горелке 3 автомата с помощью кронштейна креп т,датчик Холла 4 типа X-211, служащий дл измерени интенсивности магнитного пол , который размещают впереди электрода на рассто ний 15-25 мм от его оси. На таком же рассто - . НИИ от оси электрода сочностью до ±0,5 мм и позади него устанавливают второй аналогичный датчик Холла 5. При этом оба Датчика должны находитьс на одном уровне с точностью до 1,0 мм. Горелку 3 сварочного автомата вместе с датчиками 4 и5 опускают в разделку. Пускают защитней газ (80% А + 20/оСОг) и воду охлаждени горелки и датчиков. Включают аппаратный блок 7 устройства устранени магнитного дуть . Пускают сварочный автомат. В момент зажигани дуги дополнительно с магнитным полем остаточной намагниченности в разделке вокруг дуги возникает магнитное поле, обусловленное сварочным током величиной 100-150Х , которое воздействует на оба датчика. Это приводит к по влению на измерительных выводах датчиков 4 и 5 сигналов в виде напр жени пор дка 10- 20 мкВ, величина и пол рность которого пропорциональна величине и направлению воздействующего на них магнитного пол . Сигналы датчиков 4 и 5 суммируют. Дл этого напр жени согласовано подают на резисторы входной цепи предварительного усилител и затем с помощью делител напр жени де.п т. Результирующий сигнал подают на вход предварительного полупроводникового усилител ТИПа УПД I-03, который вырабатывает управл ющее напр жение.