SU716738A1 - Method of adjusting the duty of plasma-arc cutting - Google Patents

Method of adjusting the duty of plasma-arc cutting Download PDF

Info

Publication number
SU716738A1
SU716738A1 SU772512688A SU2512688A SU716738A1 SU 716738 A1 SU716738 A1 SU 716738A1 SU 772512688 A SU772512688 A SU 772512688A SU 2512688 A SU2512688 A SU 2512688A SU 716738 A1 SU716738 A1 SU 716738A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
nozzle
arc
voltage
electrode
Prior art date
Application number
SU772512688A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Зелик Мейерович Баркан
Борис Львович Белкин
Илья Самуилович Шапиро
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6700
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6700 filed Critical Предприятие П/Я Р-6700
Priority to SU772512688A priority Critical patent/SU716738A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU716738A1 publication Critical patent/SU716738A1/en

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Description

:; . изобретение относитс  к способам | стрШ ки режима при плазменно-дуговой резке и мо жет быть использовано дл  целей раэде ительной резки металлов с обеспечением попучеш  высоких концентраций энергии в канале сбила дугового плазмотрона. Известен способ режима при плазменно-дуговой резке, при котором расход Ш11Ё1змообразугащего газа устанавливают по соот оше ию - -CO-I) ) где Q - расход газа; ) - ток плазменной дуги; а - рассто ние от катода до среза сопла; К - коэффициент, завис щий от рода газа R - радиус сопла, затем после возбуадеии  дуги между icatoдом и изделием увеличивают расход плазмооб азующего газа до по влени  первого импуиьса повышени  напр жени  между соплом   катодом, после чего расход газа снижают на 5-10% 1. Недостаток известного способа заключаетс  в том, что его вьшолн ют при неизменном значении тока режущей дуги, которое сохран ют посто нньш, как дл  Момента йачальнрго возбуждени  плазменной дуги, так и дл  момента окончани  операции настройки режима . . - Известен способ повьппени  стойкости сопла плазмотронак двойному дугообразованию, Щ}Н котором производ т многократную предвариТельну1о электрическую формовку его сопла, дл  чего до начала процесса резки ток дуги Ш1ав1Ю увеличивают до минимального значени , при котором происходит двойное дугообразование , а затем снижают ток дуги, причем число таких циклов выбирают равным 10-20 2. При таком способе повыщеш1е предельно допустимого значени  тока обеспечивают за счет автоприработки канала сопла дугового плазмотрона; при этом способе происходит сглаживание мтсронеровностей, обусловленных механической обработкой канала сопла. Однако такое повыщение предельно допустимого айачени  тока режущей дуги за счет форми37 ровки эффектив1со только при малых кокценТ раци х эыергш в канале сопла дуговйго плазмотрона , т.е. в ом случае, когда ведачина при стеночного зазора между столбом Дуги и стенкаШ канала сопла  вл етс  минимальной. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному способу  вл етс  способ настройки режима плазменно-дуговой резки, при котором рабочий ГОК плавно увеличивают до возникновени  двойного дугбобразовзки , а момент возникно вени  двойного д тойбраз6вада  опредвлйют . по по влению первого импульса повышени  на пр жени  между электродом и соплом {3J, Недостатком известного способа  вл етс  то, что момент первого возшкновени  двойного дугообразовани , соответствующий выбору рабочего тока, не характеризует п рвдельнодопустийое значение тока дл  сопла данного диаметра, так как в этот момент времени газ в камере дугового плазмотрона практически не прогрет. Действительно, дальнейшее повышение тока приводит к разрушению канала сопла дугового плазмотрона. Однако при этом выбор тока режущей дуги (иаксймального предельно допустимого значени , что в свою очередь снижает производительность обработки. Между тем в камере дугового п}13змЬтрона имеет место та называемый автоподогрев плазмообразу Еощего газа, обуслрвленньШ теплообменом rasia с внутренней полостью камеры, котора  Нагреваетс  за счет излуче1ш  плазменной дуги. Это повышение во времени температ ы газа в камере плазмотрона приводит к увеличению скоросш истечени  npHCTeHoitaoronoteiSa газа в канале сопла Ш1азмотро иа, что позвол ет реализовать при данном значении расхода газа более выбокиё предельнодотустимьге значеш1  тока и соответственно повысить производительность обработки. Ишопьзование  влени  автоподогрева плаз мообраз5/ЙЩегога5апЪзйолЯёгповысит предельйодопустимое значение тока режущей йуги и соответственно производительность обработки гарантиру  при этом отсутствие разрушени  канала сопла дугового плазмотрона. Цель изобретШ1  - пбйшШшё производительности процесса ппазменно-дуговой резки пу тём повьпйени  величины предельно допустимого рабочего тока дл  сопла данного диаметра. Это достигаетс  тем, что в способе настройки режима плазменно-дуговой резки, при котором рабочий ток jTSejnwtHSarot до момента возникновени  двойного дугообразовани , определ емого по по влению первого импульса повыщени  напр жени  между электродом и соплом после йо влени  импульса плазмотрон прогревают   режиме с рабочим током, соответствующим по влению упом нутого нмпульса, до стабильного увеличени  напр жени , между соплом и электродом, после чего рабочий ток снова увеличивают до момента возникновени  двойного дугообразовани  и процесс ведут в несколько циклов, а о предельно допустимой величине рабочего тока су;плт по отсутствию повышени  напр жени  между соплом и электродом при прогреве плазмотрона рабочим током , соответствующим моменту по влени  первого импульса повышени  напр жени  между соплом и электродом в последнем цикле. На фиг, 1 дана схема устройства, используемого дл  выполнени  способа настройки режима плазменно-дуговой резки, на фиг. 2 графически показано изменение тока и среднего зна- чени  напр жени  между электродом и соплом. Устройство содержит электрод 1, плазменную дугу 2, обрабатываемое изделие 3, внутреннюю полость 4 камеры дугового плазмотрона; плазмотрон 5 дл  резки, усилитель 6, вольтметр 7, датзд1к 8 двойной дуги. На фиг. 2 показано значещ1е тока 1 режущей дуги, врем  t, начальное значение тока Ij режущей дуги, предельно допустимое значение тока I, при втором его повышении, предельно допустимое значение тока Ij при третьем его повышении, предельно допустимое значение тока « при четвертом его повышении, предельно допустимое значение тока 1. при предпоследнем его Повышении, максимальное значение предельно допустимого тока, 1 , 3ha4ej; ние тока 1,., обуславливающее возникновение двойной дуги в канале сопла дугового плазмотрона , врем  tj Горени  дуги на начальном значении тока I,, врем  t, возрастани  тока от I, До тока I,, врем  t, обеспечени  посто нства напр жени  между электродом и соплом при горении на токе 1, врем  t, возрастани  напр жени  между электродом и соплом при горении дуги на токе Ij, врем  t, возрастани  тока от Ij до 1з, врем  t, горени  дуги на токе I, при неизменном значении напр жени  между электродом и соплом, врем  t.. возрастани  напр жени  между электродом и , соплом при ropietuffl дуги на токе I,, врем  t, возрастани  тока от 1, до I,, врем  t, горени  дуги на токе X, при неизменном знача- , НИИ напр жени  между электродом и соплом, врем  t,o возрастани  напр жени  между электродом и соплом при горении дуги на токе 14, врем  t возрастани  ,ток8 от i. До 1|, врем  ty, гореш  Дуги на трке 1 , врем  t возрастани  тока от 1 до тока двойного дугообразовани , врем  1 горени  дуги при наличии двойного дугообразоваии , тпр жение Ug. между соплом и электродом напр жение U, ме сду электродом и соплом h момент начального возбуждени  режущей дуги, напр жение U, между электродом и сип лом при горении дуги па токе I, h момент времени t,, напр жение U, между электродом и соплом при повышении тока от I, до 1 g, напр жение U, между электродом и соплом при горении дуги на токе J, в момент времени t,, напр жение U, между электродом и соплом при повышении тока от I, до 1,, напр жение и между электродом и соплом при горении дуги на токе 1 в момент времени t, напр жение U, между электродом и соплом при повышении тока от 1, до I,, напр жение и,. на дуге при горении дуги на токе 1п ;в момент времени ty, U,- напр жение на дуге, соответствуюшее горению дуги при максимальном значении предельно допустимого тока . Способ осуществл етс  следующим образом, Между электродом I, установленным в олаз мотроне дл  резки 5, и обрабатьшаемым изделием 3 возбуждают на токе 1 (шазменную дугу 2. При этом вольтметр 7, св занный с усилителем 6, фиксирует изменение напр жени  между электродом и соплом олазмотрона и во времени t. Начальное знатение тока I, выбирают заведомо меньше предельно допус тимого значени  тока, что гарантирует отсутствие двойного дугообразовани  при горении дуги на токе I,. Начальному моменту воз |уждени  дуги на данном токе соответс1вуег uiлр жение между электродом и соплом U,. При поддержании дуги на этом токе в течение времени t, дто напр жение возрастает до значени  и, .Горение дуги на токе I, и течеше вре мени t, обусловливает прогрев дугой поверхности камеры со стороны, обращенной к за счет ее излучени . При этом плазмообразующий газ, подаваемый во внутреннюю полость камеры 4, нагреваетс  вследствие его конвективного теплообмена со стенками камеры, нагретыми плазменной дугой. За счет этого нагрева вофастает скорость пристеночного лрто; ка газа в канале сошга дугового плазмотрона, что к обуславливает возрастание напр жени  Э.с. которое зависит от скорости пристеночного потока газа. Bo3pacra ete на11р же и меж ду электродом и соплом плазмотрона свидетельствует о возможности повышени  рабочего тока, который повышают до знаэдни  1 в течение времени t,. Соответствующее значение тс са I, и предельно допустимого зна%ни  тока дл  каждого щпсла определ ют с пЫлоШЬ датчика двойной дуги 8, при фиксировании которым импульса noBbnueieu напр жени  меж ду электродом и соплом, прекращают повышение тока и поддерживают в течение некоторого времени горение дуги на данном токе. Напр жение между ЭJleктpoдoм и соплом Ug при этом возрастает до значени  U,, после чего в течение времени t, отсутствует изменение напр жени  U . Повышение напр жени  мехзду электродом и соплом в течение времени t, характеризует дросселирование столбом дуги отверсти  сопла плазмотрона. Возрастание диаметра столба дуги в каиале сопла плазмотрона способствует умеиьшению эффективного проходного сечени , определ ющего истечение пристеночного потока газа, вследствие чего и возрастает скорость данного Потока газа в канале сопла. Это обсто тельство (Лусловливает повышение напр жени  между электродом и соплом. Однако при некотором значении тока (I, в момент времени tj) скорость пристеночного потока газа достигает значени  скорости равной скорости звука и при этом напр жение и, становитс  посто нным. Посто нство данного зна«юни  напр жени  ограничивает возможность дальнейшего повышени  тока, в св зи с чем режим горени  дуги на токе 1, в течение времени t, есть предельно допустимый ремсим дл  сопла данного диаметра. Дальнейшее повышение рабочего тока обусловливает возникновение двойного дугообразовани  и разрушение канала сопла дугового плазмотрона. Поэтому при отсутствии изменени  напр жени  между электродом и соплом плазмотрона прекращают Повьпиение рабочего тока 1 и поддерживают горение дуги на данном токе 1, в течение времени t, + t. При этом за счет того, что дуга гфи горении на токе I, способствует нагреву внутренней полости камеры, то вследствие конвективного теплообмена плазмообразу Ьщего газа с поверхностью камеры происходит дальнейшее повьпиение температуры пристеночного потока газа в канале сопла дугового плазмотрона, что и характеризует повышение напр жени  между электродом и соплом от Uj до и,. Таким образом, если режим горени  дуги на тсйсе 1 в теч(гние времени t, характеризует режим поддержани  дуги на предельно допустимом значении тока, то к концу участка t ropemie дуги на токе 1, характеризует услови  ее горени  на токе ниже предельно допустимого значени . Поэтому возрастание напр жени  между электродом и соплом до значени  U, свидетельствует о возможности повышени  предельно допустимого значени  тока. Позтому в течение времени t, ток режущей дуги повышают до значени  1,, значение которого выбирают, исход  из возможности возрастани  напр жени  между электродом и соплом. При отсут .;„ ....I.,. I..i..,..l ,...,.;::::,...;/; ствии повышени  данного напр жени  U, пре кращак  тока и поддерживают ropejoie душ на данном токе в течение времени t, + + t. При этом на временном участке t, ток величиной Ij  вл етс  предельно допз тим 1м дл  сопла данного диаметра, в то врем  как на участке t, величина тока I, ниже предель . i Q-jfOftyff-j f QfQ значени  дл  сопла данного диаметра. .., . ,, . , , -..„--,-.,--,., Так как значение скорости потока газа, равное скЬрости звука, возрастает с РОСТОМ температуры газа, и в момент Bpei«ejpit, тем пература газа в .камере имеет более высокое значение по сравнению с моментом времени t,, то соответственно и предельно допустимо значение тока I, имеет большое sHaie ejno сравнению с током I,. Таким образом, достижение предельно допу тимого зшчени  тока при каждом цикле св зано с установлением при зтом значени  скорости пристеночного потока газа, равнш скорости звука, чем и обусловлено кратковременнОё пр«кращение при зтом роста напр жени  между злектродом и соплом. Позтому 1вп«элне допустимо определение соответствующих значений Ug с помощью вольтметра 7, хот  датчик двойной дуги 8 позвол ет более быстро фБйзвоЗить это определение. При ndlBbimieHHri напрйжени  между злектродом и соплом до значени  U, при горении на токе 1, за врем  t, вновь повышают ток , И поддерживают горение на данном токе в течение времени t, + t. Величину возрас -|ШГй Гбка устанавливают по характеру изме Пёйи  напр жений между злектродом и соплом т .. тбкг повышают до тех пор, пока напр жеййё «а дуге не достигент посто нного значени  и,. „, ., . . Все 1йЗваннь е операции повтор ют, многократно . При предйослёднем цикле на токе 1 за врем  напр жение между злектродом и соплом возрастает До значени  0.. . . Дальнейшее повышение тока за врем  tf, до If характеризует максимальное значёШё пр дегльшдопустимого тока, .при котором напр жените между з лектродом и соплом U имеет посто шое значение и не возрастает во времени . При зтом обеспечивайт так йазьтаемое е(з5СтйШйе тешгонасыщейй  в дугового плазмотрона.. . В св зи с тем, что участки времени t, t,, tj, и т.д;; 6 течение которых возрастает температура в KaMepie, из-за инерционн()Сти пр даесотй ttporjpeBa газа прйнилйют больишми, чем у 1астки, которые зсарактеризую предельно допустимый режим по току t,, t, t, и т.д. Поэтому,зна  длительность участка времени, оёусл&ВПйаШЫЦВго прбгрев в к мере плазмотрона, легко определ ют максимальное значение Предельно допустимого тока как 0. При зтом сколь велика ни была бы длительность участка t, йапр жение между элек1родо1й й сОплоМ сохран ет посто нным свое значение. Дальнейшее повышение тока даже йа отмбйительно небольшую величину по сравнению с 1,в течение времени t неизбежно обусловливает двойное дугообразование при горении дуги на данном токе в течение времени tj,.. Позтому при достижении током зйачёни  Ij., прекращают Дальнейшее повышение тока и процесс резки производ т либо иа данном токе, либо с целью обеспечени  полного га1 антировани  отсутстви  двойного дугообразбйаШ  уменьшают рабочее значе1ше тока на 2-3% по сравнешгю clt. Эту настройку режима на максимальное значение предельно допус- тимого тоКа выполн ет ка начальном участке реза при врезании дуги в обрабатываемый металл . При 1выйол ешш всех последующих резов услови  вывода плазмотрона на рабочий режим по току сохран ют посто нным. Повторноезажигайиёдуг на установлегшом значении тока 1 при данном расходе плазмообразующег6 газа без учета обеспечейи  в камере плазмотрона процесса теплоиасыщени , соответствующего току I , неизбежно обусловливает разрЗ Шение йаййЛа СОпЛа вследствие двойного ду ооб азовани , так как прИ зтом значение скоpdCTK приЬтёнОчйогЬ потока газа недостаточно дл  злектрйческого и термического отшнуровывани  стоЛба дуги от стенок канала сопла. Так как значение Ug.c. не зависит от скоройи перемещени  йлазмотроиа, то услови  выбора скорости резки на начальном участке не имеет существенн6}озна ййн . ЭффеЙиВНбсть: использовани  предлагаемого способа настройки ре шйа при плазмёино дуговой резке йОзрастаетс ростом диаметра сопла дугового плазмотрона. Так как чем больше диаметр сопла, тем собтветствейио выше значение тОка дуги, гор шей в сопле данного диаметра, то соответственно выше и излучающа  способность  утн и соответственно до более высокой температуры дуга обеспечивает нагрев внутренней ПОЛОСТИ камеры. П р и м е р. При использовании дл  рез- ки диаметра сопла, форМИруК)Щего плазменную дугу, равного 2,0 мм, при предлагаемом способе иастройки режима обеспечено значение тока 450 А, что почти в 2 раза превьпшет предельно ДОпуШмое значение тока При известйбм способе резки. При зтОМ даииое значеше тока обеспечено за 13 циклов; среднее значе1иев ре1йеш Поддержани  Дуги при неиз- . 97 менном згачении тока в каждом цикле составл ет около 0,8 сек. Как показьшают проведённые испытани , изменение скорости всзрастани  тока по мере роста числа циклов не имеет существеннюго значени . При более высоких значени х скорости возрастани  тока (уменьшение времени t,, t,, tj и т.д.) необходимо просто большее значение числа циклов п дл  получени  максимального предельно допустимого тока I ц , т.е. при использовании предлагаемого. способа соответствующее значение тока 1, не зависит от скорости повышени  тока при каждом цикле. В св зи с тем, что предлагаемый ;пособ обеспечивает существенное Повышение рабочего тока при резке, возрастает производительность обработки. . При использовании предлагаемого способа при резке таких химически активных металлов, как титановые сплавы, было обеспечено получение кромок резов, пригодных дл  после дующей сварки, без вс кой Дополнительной об работки при использовании в качестве плазмообразующей среды технического азота. При это высокие концентрации энергии в канале сопла дзо-ового плазмотрона обеспечивают такие скорости резки, при которых глубина газонасьццен ного сло  при обработке толшин до 50 мм не превышает 40 мкм, что практически не оказывает вли ни  на свойства сварного соеданени  при последующей сварке.. 10 Ф о р мула изобретен и   Способ настройки релсима плазменно-дуговой резки, при котором рабочий ток увеличивают до момента возникновени  двойного дугообразовани , определ емого по по влению первого импульса повьпиени  напр жени  между электродом и соплом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности процесса плазменно-дуговой резки путем повьщени  величины предельно допустимого рабочего тока дл  сопла данного диаметра, после по влени  1импульса плазмотрон прогревают в режиме с рабочим током, соответствующим по влению упом нутого импульса, до стабильного увеличени  напр жени  между соплом и электродом, после чего рабочий ток снова величивают до момента возникновени  двойного дугообразоваии  и процесс ведут в несколько циклов, а о предельно допустимой величине рабочего тока суд т по отсутствию повьпиени  напр жени  между соплом и электродом при прогреве плазмотрона рабочим током, соответствующим моменту по влени  первого импульса повь1шёни  напр жени  между соплом и электродом в последнем цикле. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 380415, кл. В 23 К 31/10, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 283447, кл. В 23 К 9/16, 1969. 3.Авторское свидетельство СССР N 316294, кл. В 23 К 9/10, 1969 (прототип). :; .  invention relates to methods | Stitches of the mode at plasma-arc cutting and can be used for the purpose of radial cutting of metals with the provision of high concentrations of energy in the channel knocked down the arc plasma torch.  There is a method of mode for plasma-arc cutting, in which the flow rate of gas-converting gas gas is set according to its ratio - - -CO-I)) where Q is the gas flow rate; ) - plasma arc current; a is the distance from the cathode to the nozzle exit; K - coefficient depending on the type of gas; R - nozzle radius; then, after initiating an arc between the icato and product, the flow of plasma-generating gas is increased until the first pulse increases in voltage between the cathode nozzle and then the gas consumption is reduced by 5-10% 1 .  The disadvantage of this method is that it is performed at a constant value of the current of the cutting arc, which is kept constant both for the moment of primary excitation of the plasma arc and for the end of the mode setting operation.  .    - There is a known method for increasing the resistance of a plasma torch nozzle to double arcing, Y and N, which preliminarily electrically molded its nozzle, for which, before starting the cutting process, the arc current Sh1av1Y is increased to the minimum value at which double arcing occurs, and then the arc current decreases, and the number of such cycles is chosen equal to 10-20 2.  With this method, a higher maximum permissible current value is provided by autoprocessing the nozzle channel of the arc plasma torch; With this method, the smoothing of irregularities due to the machining of the nozzle channel occurs.  However, such an increase in the maximum permissible ayachenia of the cutting arc current due to the formation of an effec tive effect only with small interest rates of air circuits in the nozzle channel of the arc plasma torch, t. e.  In the case when the wall gap between the arc column and the wall of the nozzle channel is minimal.  The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed method is the method of setting up the plasma-arc cutting mode, in which the working GOK smoothly increases until a double arc formation occurs, and the moment of occurrence of double fracture is determined.  the appearance of the first impulse of increase in voltage between the electrode and the nozzle {3J. A disadvantage of the known method is that the moment of the first arcing of double arcing, corresponding to the choice of operating current, does not characterize the current specific current value for the nozzle of a given diameter, as moment of time the gas in the chamber of the arc plasma torch is practically not heated.  Indeed, a further increase in current leads to the destruction of the nozzle channel of the arc plasma torch.  However, the choice of current of the cutting arc (maximally permissible value), which in turn reduces the processing performance.  In the meantime, the so-called autogas heating of the gas of the second gas takes place in the chamber of the arc plasma chamber, which is caused by the heat exchange of rasia with the internal cavity of the chamber, which is heated by the radiation of the plasma arc.  This increase in the gas temperature in the plasma torch chamber over time leads to an increase in the flow rate of the npHCTeHoitaoronoteiSa gas in the nozzle channel, which makes it possible to achieve a higher limit of current for this gas flow rate and increase the processing efficiency accordingly.  The design of the automatic heating of the plasma image5 / YChogoga5yyyyyyy increase the maximum acceptable current of the cutting yuga and, accordingly, the processing performance guaranteeing the absence of destruction of the nozzle channel of the arc plasma torch.  The goal of the Invention1 is to determine the productivity of the process of arc-arc cutting by increasing the maximum permissible operating current for a nozzle of a given diameter.  This is achieved by the method of setting the plasma-arc cutting mode, in which the operating current jTSejnwtHSarot until the occurrence of double arcing, determined by the appearance of the first pulse of voltage increase between the electrode and the nozzle after the plasma pulse is heated, with the operating current, corresponding to the occurrence of said impulse, until a steady increase in voltage, between the nozzle and the electrode, after which the operating current is increased again until the occurrence of double arcing and The process is carried out in several cycles, and the maximum permissible operating current is su; plt by the absence of an increase in voltage between the nozzle and the electrode when the plasmatron is heated by an operating current corresponding to the instant of appearance of the first increase in voltage pulse between the nozzle and the electrode in the last cycle.  FIG. 1 is a schematic diagram of the device used to perform the method for setting the plasma arc cutting mode; FIG.  Figure 2 graphically shows the change in current and mean voltage between the electrode and the nozzle.  The device contains an electrode 1, a plasma arc 2, a workpiece 3, an internal cavity 4 of an arc plasma torch chamber; plasma torch 5 for cutting, amplifier 6, voltmeter 7, datzd1k 8 double arc.  FIG.  2 shows a significant current 1 of the cutting arc, time t, the initial value of the current Ij of the cutting arc, the maximum allowable current I, with its second increase, the maximum allowable current Ij with its third increase, the maximum allowable current "with its fourth increase, maximum current value 1.  at the penultimate increase, the maximum value of the maximum permissible current, 1, 3ha4ej; current 1 ,. causing the occurrence of a double arc in the nozzle channel of the arc plasma torch, time tj Arc on the initial value of the current I, time t, increase the current from I, To current I, time t, provide a constant voltage between the electrode and the nozzle when burning current 1, time t, voltage increase between electrode and nozzle when arc is burning on current Ij, time t, current increase from Ij to 1h, time t, arc burning on current I, at constant voltage between electrode and nozzle, time t. .  voltage increase between the electrode and, the nozzle at ropietuff arc on current I, time t, current increase from 1 to I, time t, arc burning on current X, with constant value, voltage scientific research institute between the electrode and the nozzle, time t, o increase in voltage between the electrode and the nozzle when the arc is burning on the current 14, the time t increasing, the current 8 from i.  Up to 1 |, time ty, arc failure on track 1, time t from current increase from 1 to double arcing current, arc time 1 in the presence of double arcing, voltage Ug.  between the nozzle and the electrode voltage U, between the electrode and the nozzle h is the moment of initial excitation of the cutting arc, voltage U, between the electrode and the symphol when the arc is generated in the stream I, h time t, voltage U, between the electrode and the nozzle when current increases from I to 1 g, the voltage U, between the electrode and the nozzle when the arc is burning on the current J, at time t, voltage U, between the electrode and the nozzle when the current increases from I to 1, and between the electrode and the nozzle when the arc is burning on the current 1 at the time t, the voltage U, between the electrode and the nozzle when Accelerating current from 1 to I ,, and voltage ,.  at the arc when the arc is burning on the 1p current; at the time moment ty, U, - the voltage across the arc corresponding to the arc burning at the maximum value of the maximum permissible current.  The method is carried out as follows. Between the electrode I, installed in the motor hole for cutting 5, and the product to be processed, 3 are excited on the current 1 (arc-arc arc 2.  In doing so, a voltmeter 7 associated with the amplifier 6 records the change in voltage between the electrode and the nozzle and over time t.  The initial current value I, is obviously chosen to be less than the maximum permissible current value, which guarantees the absence of double arcing when the arc is burning on the current I ,.  The initial moment of arc arising at a given current corresponds to a voltage between the electrode and the nozzle U ,.  If the arc is maintained on this current for a time t, then this voltage increases to the value of and,. The burning of the arc on the current I, and for a time t, causes the arc to warm up on the surface of the chamber on the side facing towards its radiation.  In this case, the plasma-forming gas supplied to the internal cavity of chamber 4 is heated due to its convective heat exchange with the chamber walls heated by the plasma arc.  Due to this heating, the speed of the wall lrto appears; ka gas in the channel of the arc plasma arc deshaling, which causes an increase in voltage E. with.  which depends on the velocity of the near-wall gas flow.  Bo3pacra ete is the same and between the electrode and the plasma torch nozzle indicates the possibility of increasing the operating current, which is increased to averaged 1 during the time t ,.  The corresponding value of Cs I, and the maximum permissible current value for each chip is determined with the LOOP of the double arc sensor 8, which, if the impulse noBbnueieu voltage is fixed between the electrode and the nozzle, stops increasing the current and maintains the arc for some time this current.  The voltage between the junction and the nozzle Ug increases to the value U, after which, for a time t, there is no change in the voltage U.  An increase in the voltage of the mezzanine electrode and the nozzle during the time t, characterizes the throttling of the plasma torch nozzle by the arc column.  The increase in the diameter of the arc column in the cavity of the plasma torch nozzle contributes to the reduction of the effective flow area, which determines the outflow of the near-wall gas flow, as a result of which the velocity of the given Gas flow in the nozzle channel increases.  This circumstance (Causes the increase in voltage between the electrode and the nozzle.  However, at a certain value of current (I, at time tj), the velocity of the near-wall gas flow reaches a value equal to the speed of sound and at the same time the voltage and, becomes constant.  The constancy of this voltage value limits the possibility of further increasing the current, and therefore the arc burning mode on current 1, for a time t, is the maximum allowable length for a nozzle of a given diameter.  A further increase in the operating current causes the occurrence of double arcing and destruction of the nozzle channel of the arc plasma torch.  Therefore, in the absence of a voltage change between the electrode and the nozzle of the plasma torch, the working current 1 is stopped and the arc is sustained on this current 1 for a time t, + t.  At the same time, due to the fact that the arc of gfi burning on the current I contributes to the heating of the internal cavity of the chamber, due to the convective heat exchange of the plasma-forming gas with the chamber surface, the temperature of the near-wall gas flow in the nozzle channel of the arc plasma torch further increases, which characterizes the increase in voltage between electrode and nozzle from Uj to and.  Thus, if the arc burning mode on TCy 1 for a period of time (rotary time t, characterizes the arc maintenance mode at the maximum permissible current value, then by the end of the section t the ropemie arc on current 1, characterizes its burning condition on the current below the maximum permissible value.  Therefore, an increase in the voltage between the electrode and the nozzle to a value of U indicates the possibility of increasing the maximum permissible current value.  Therefore, during time t, the current of the cutting arc is increased to a value of 1, the value of which is chosen based on the possibility of an increase in voltage between the electrode and the nozzle.  With no ; ". . . . I. ,  I. . i. . , . l,. . . , ; ::::, . . ; /; increase the voltage U, turn off the current, and maintain the ropejoie shower on this current for a time t, + + t.  In this case, in the time section t, the current value Ij is the maximum 1 m for a nozzle of a given diameter, while at section t, the current I is below the limit.   i Q-jfOftyff-j f QfQ values for a nozzle of a given diameter.  . . ,  ,,.  , -. . „-, -. , - ,. Since the value of the gas flow rate, which is equal to the sound speed, increases with the gas temperature GROWTH, and at the moment Bpei «ejpit, the gas temperature in. the camera has a higher value compared to the time t ,, then, respectively, and the maximum allowable value of the current I, has a large sHaie ejno compared with the current I ,.  Thus, the achievement of the maximum permissible current cur- rent during each cycle is associated with the establishment of the value of the velocity of the near-wall gas flow at the same time as the sound velocity, which is caused by a short-term reduction during the voltage rise between the electrode and the nozzle.  Therefore, it is permissible to determine the corresponding Ug values with a voltmeter 7, although a double arc sensor 8 allows for faster determination of this definition.  With ndlBbimieHHri, the voltage between the electrode and the nozzle to the value of U, when burning at current 1, during time t, increases the current again, And supports combustion at this current for time t, + t.  The magnitude of the age - | ШГй Гбка is determined according to the nature of the Pøyi change of the voltage between the electrode and the nozzle t. .  tbkg is increased until the tension is not constant at the arc, and ,.  „,. ,  .  All first operations are repeated many times.  During the pre-cycle on current 1, during the time the voltage between the electrode and the nozzle increases to a value of 0. .  .  .  A further increase in the current during the time tf, to If, characterizes the maximum value of the current allowed by the current,. where the voltage between the electrode and the nozzle U is of a constant value and does not increase in time.  In this case, provide the same e-ect (s5StySHyye tishgonasyaschiy in the arc plasma torch. .  .  Due to the fact that time segments t, t ,, tj, and so on. d ;; 6 for which the temperature in KaMepie increases, because of the inertia () of the gas ttporjpeBa gas, is more large than that of the gask, which characterizes the maximum allowable mode for current t ,, t, t, etc. d.  Therefore, knowing the duration of the time interval, O & S & RHATCHING, in addition to the plasmatron measure, it is easy to determine the maximum value of the Maximum Permissible Current as 0.  With this, however long the length of the region t would be, the distance between the electric warmth keeps constant its value.  A further increase in the current even at a small value compared to 1, during the time t inevitably causes double arcing when the arc is burning at a given current during the time tj ,. .  Therefore, when reaching the current zyacheni Ij. , stop the further increase of the current and the cutting process is performed either on this current or in order to ensure complete anti-aging and the absence of double arcing reduce the operating current value by 2-3% compared to clt.  This setting of the mode to the maximum value of the maximum allowable current is performed at the initial part of the cut when the arc is inserted into the metal being processed.  With each elimination of all subsequent cuts, the conditions for the output of the plasma torch to the operating mode over current are kept constant.  Repeated ignition at the set value of current 1 at a given plasma-forming gas flow rate without taking into account the heat-saturation process corresponding to current I in the plasma torch, inevitably leads to loss of SOPL radiation due to double cooling, because the value of the speed coefficient krpr yr kyr yaaa due to double cooling, because the value of skRdKK is lost by the effect of double cooling, because the value of the speed coefficient KpJrpyrkr ya detaching the stolba arc from the nozzle channel walls.  Since the value of Ug. c.  does not depend on the speed and movement of the plasma, then the conditions for selecting the cutting speed in the initial section do not have a significant 6} meaning.  EffeIvNbst: use of the proposed method for adjusting the solution for plasma-arc arc cutting increases with an increase in the diameter of the nozzle of an arc plasma torch.  Since the larger the nozzle diameter, the higher the arc current value that is higher in the nozzle of a given diameter, the upper emissivity and, accordingly, a higher arc temperature, heats the internal CAVITY of the chamber, respectively.  PRI me R.  When used for cutting the nozzle diameter, the shape of a plasma arc of 2.0 mm, with the proposed method and tuning mode, a current of 450 A is provided, which is almost 2 times greater than the maximum current of the cut method.  With this, the value of the current is ensured in 13 cycles; mean value of the maintenance of the arc at unknown.  The 97mg current in each cycle is about 0.8 sec.  As shown by the tests, the change in the rate of current rise as the number of cycles increases is not significant.  At higher values of the rate of increase in current (decrease in time t ,, t ,, tj, and so on. d. ) you just need a larger value of the number of cycles n to obtain the maximum maximum allowable current I c, t. e.  when using the proposed.  In this way, the corresponding value of current 1 does not depend on the rate of increase of current during each cycle.  Due to the fact that the proposed tool provides a significant increase in the operating current during cutting, the processing performance increases.  .   When using the proposed method, when cutting chemically active metals such as titanium alloys, it was possible to obtain cutting edges suitable for subsequent welding without any additional processing when using nitrogen for production as plasma-forming medium.  At this high energy concentrations in the nozzle channel of the dz ov plasma torch provide such cutting speeds at which the depth of the gas base layer, when processing thicknesses up to 50 mm, does not exceed 40 microns, which practically does not affect the properties of the welded joint during subsequent welding. .  10 F o rumula was invented and the Plasma-arc-relissim tuning method, in which the operating current is increased until a double arcing occurs, which is determined by the appearance of the first voltage pulse between the electrode and the nozzle, characterized in that process of plasma-arc cutting by increasing the value of the maximum permissible operating current for a nozzle of a given diameter, after the appearance of a pulse the plasma torch is heated in the mode with an operating current corresponding to The above-mentioned pulse, until a steady increase in the voltage between the nozzle and the electrode, after which the operating current is magnified again until double arcing occurs and the process is carried out for several cycles, and the maximum permissible operating current is judged by the absence of voltage across the nozzle and the electrode during the heating of the plasma torch by the operating current corresponding to the moment of the appearance of the first pulse of the voltage across the nozzle and the electrode in the last cycle.  Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 380415, cl.  At 23 K 31/10, 1971.  2 USSR Author's Certificate No. 283447, cl.  23 K 9/16, 1969.  3 USSR author's certificate N 316294, cl.  At 23 K 9/10, 1969 (prototype).

.1.one

s- Предельно- допустимый тоs- Maximum allowed

убойное дугод развёамиеslaughter

Фа г. 2Fa G. 2

Claims (1)

Ф о р мула изобретен и яClaim Способ настройки режима плазменно-дуговой резки, при котором рабочий ток увеличивают 5 до момента возникновения двойного дугообразования, определяемого по появлению первого импульса повышения напряжения между электродом и соплом, отличающийся тем, что, с целью повышения производитель10 ности процесса плаэменно-дуговой резки путем повышения величины предельно допустимого рабочего тока для сопла данного диаметра, после появления импульса плазмотрон прогревают в режиме с рабочим током, соответствующим ,5 появлению упомянутого импульса, до стабильного увеличения напряжения между соплом и электродом, после чего рабочий ток снова увеличивают до момента возникновения двойного дугообразования и процесс ведут в несколько 20 циклов, а о предельно допустимой величине рабочего тока судят по отсутствию повышения напряжения между соплом и электродом при прогреве плазмотрона рабочим током, соответствующим моменту появления первого импуль25 са повышения напряжения между соплом и электродом в последнем цикле.A method for setting the plasma-arc cutting mode, in which the operating current is increased by 5 until a double arcing occurs, determined by the appearance of the first pulse of voltage increase between the electrode and the nozzle, characterized in that, in order to increase the productivity of the flame-arc cutting process by increasing the value maximum allowable operating current for a given diameter of the nozzle, after the appearance of the pulse mode plasma torch is heated to a working current corresponding to 5 the appearance of said pulse, a stable increase in the voltage between the nozzle and the electrode, then the operating current is again increased until the occurrence of double arcing and the process is carried out in several 20 cycles, but the maximum allowable value of operating current is judged by the lack of increase of the voltage between the nozzle and the electrode during heating of the plasma torch operating current, corresponding to the moment of the appearance of the first impulse of 25 ca voltage increase between the nozzle and the electrode in the last cycle.
SU772512688A 1977-08-02 1977-08-02 Method of adjusting the duty of plasma-arc cutting SU716738A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772512688A SU716738A1 (en) 1977-08-02 1977-08-02 Method of adjusting the duty of plasma-arc cutting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772512688A SU716738A1 (en) 1977-08-02 1977-08-02 Method of adjusting the duty of plasma-arc cutting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU716738A1 true SU716738A1 (en) 1980-02-25

Family

ID=20720093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772512688A SU716738A1 (en) 1977-08-02 1977-08-02 Method of adjusting the duty of plasma-arc cutting

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU716738A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3930139A (en) Nonconsumable electrode for oxygen arc working
US3214563A (en) Electrical drilling
CA2270075A1 (en) Method for the partial fusion of objects
RU2646302C1 (en) Method of welding by arc combination
JPH10216972A (en) Dual welding method of laser beam and consumable electrode arc
CN109014498A (en) A kind of titanium alloy thick plate welding method
SE426215B (en) NON-MELTING ELECTRODES FOR PLASMA BAKING WELDING AND PROCEDURES FOR PRODUCING THEREOF
SU716738A1 (en) Method of adjusting the duty of plasma-arc cutting
JP2009072802A (en) Method for controlling arc start for double electrode arc welding
CN109202216B (en) AC pulse argon arc welding machine
JP4915766B2 (en) Laser-arc hybrid welding method
JPS59110474A (en) Arc welding method
RU2292256C2 (en) Method of plasma-arc welding of aluminium alloys
SU695074A1 (en) Method of making non-fusible electrode
CA2351486C (en) Improved welding apparatus and method
RU2381092C2 (en) Method of making welded joint root pass by nonconsumable electrode in protective gases
SU1623846A1 (en) Plasma welding plant
JP5506580B2 (en) Plasma MIG welding method
JPS6261779A (en) Tig arc welding method for aluminum base metal
SU1121116A1 (en) Method of electric discharge alloying
RU2061286C1 (en) Method of and device for producing electric discharge
RU2596567C1 (en) Method of electrical discharge machining of small diameter holes
JPS6027473A (en) Plasma welding method
Liu et al. Phase matching mode between laser pulse and TIG arc in hybrid welding process
JPH0292464A (en) Gas shielded arc high speed welding method