SU733919A1 - Способ автоматического регулировани процесса стыковой сварки с индукционным нагревом - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию процесса стыковой сварки с индукционным нагревом и мсжет быть использовано в различных област х машиностроени , например, при стыковой сварке котельных труб индукционным нагревом. . Термический цикл индукционного нагрева при стыковой сварке состоит из двух этапов: нагрева деталей до заданной поверхностной температуры и ее стабилизации в течение определенного времени, причем длительность первого этапа должна быть минимальна, так как это способствует неименьшему окислению металла и, следовательно, повышению качества сварных соединений.

Известен способ автоматического регулировани  процесса стыковой сварки с индукционным нагревом, при котором определ ют разность сигнала датчика температуры свариваемых деталей и порогового сигнала температуры деталей и измен ют мощность, подводимую к индуктору 11,

Недостаток этого способа заключаетс  в TOMj что ок не оПеспечивает болылую скорость

.нагрева, а это приводит к снижению качества сварных соединений и производительности процесса сварки,

Цель изобретени  - повышение качества сварных соединений и производительности процесса сварки за счет повышени  скорости нагрева. Это достигаетс  тем, что в предлагаемом способе дополнительно определ ют разность (Мгнала температуры индуктора и порогового сигнала температуры индуктора, выдел ют

10 минимальную из двух разностей и в зависимости от нее измен ют мощность, подводимую к индуктору.

. На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 2 - вре15 менные диаграммы, по сн юшие работу устройства ,

В индукторе 1 размешают нагреваемую деталь 2. Датчик температуры 3, св занный с ивдуктором, подключают к углу сравнени  4,

20 соединенному также с формиронителем опорного уровн  5. Датчик 6, св занный с нагреваемыми детал ми, подключают к узлу сравнени  7, соединенному также с формирователем опорного уровн  8. Выходы узлов сравнени  4, 7 через дискриминатор 9, узел согласовани  10 и источник питани  1 св зывают с индуктором.

Способ осуществл етс  следующим образом. С помощью формирователей опорных уровней 5 и 8 непрерывно подают на узлы сравнени  4 и 7 сигналы SHO и Sgo. пропорциональные температуре индуктора и детали соответственно .

В момент времени to включают мощность Р котора  принимает свое максимальное .значение Р1, происходит нагрев детал,:й и индуктора . Температуру индуктора Тц преобразуют с помощью датчика 3 в сигнал 5ц, а температуру деталей - датчиком 6 в сигнал Sg. До тех пор, пока SH SHO и Sg Sgo сигналы LU и Lg на выходах узлов сравнени  4 и 7 имеют максимальное значение Lg. LH ., происходит нагрев с максимальной мощностью

Р1.

В момент времени t, сигнал SH приближаетс  к пороговому уровню Зио: что соответствует достижению температ5фой индуктора Ти порогового значени  Тцо- Сигнал на выходе узла сравнени  4 LH -Ки(8и-SHO), где Ки - коэффициент усилени  узла 4, уменьшаетс  до значени  LH .

С помощью дискриминатора 9 выдел ют минимальный из двух Поступающих сигналов LH и Lg. В этот момент это LH. Следовательно подводима  к индуктору мощность уменьшаетс  до уровн  Р2, соответствующего стабилизации температуры индуктора на уровне ТцоПри этой мощности происходит дальнейший

нагрев деталей, но с меньщей скоростью. В момент tj сигнал Sg приближаетс  к пороговому уровню Sgg что соответствует достижению температурой деталей порогового значени  Тдо. Сигнал на выходе схемы сравнени  . 7 Lg Kg(Sg - Sgo), где Кд - коэффициент усилени  узла 7 уменьщаетс  до значени  Lg

В этом случае дискриминатор 9 выдел ет синал Lg, так как Lg LH и подводима  мощность уменьщаетс  до величины РЗ, соответствующей стабилизации температуры деталей. За счет уменьшени  подводимой мощности температура индуктора начинает падать.

В дальнейшем до окончани  цикла нагрева никаких качественных изменений режима не происходит.

Пунктиром на фиг. 2 показаны графики работь способа - прототипа. Ввиду однократного изменени  мощности в прототипе, ее максимальрюе значение Р не может быть

больше величины РЗ, при которой достигает с  предельна  температура индуктора. Всегда имеетс  дополнительный запас по мощности / (или температура ДТ), гарантирующий сохранность индуктора при колебани х большого числа факторов, св зывающих температуру и мощность, таких как размеры, материал , качество изготовлени  индуктора, характеристики деталей, режима нагрева, режима охлаждени  элементов нагревательной установки , внешние услови  и т.д. Уменьшение значени  максимальной подводимой мощности в прототипе приводит к увеличению длительности достижени  заданной температуры. Во многих случа х это нежелательно. Так, при стыковой сварке с нагревом токами повышенной частоты необходимо не только из соображений повышени  производительности, но и дл  улучшени  термохимических реакций в материале изделий, максимально сократить врем  разогрева.

Предлагаемый способ позвол ет сократить врем  разогрева изделий при тех же характеристиках индуктора и внешних условий за счет дополнительного вклада энергии il E rcTa )-p)dt Ч

в начале цикла нагрева. Это позвол ет интенсифицировать процесс нагрева на существующем технологическом оборудовании и тем самым повысить качество изделий и производительность процесса сварки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ автоматического регулировани  процесса стыковой сварки с индукционным нагревом , при котором определ ют разность сигнала датчика температуры свариваемых деталей и порогового сигнала температуры деталей и измен ют мощность, подводимую к индуктору, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сварного соединени  за счет повышени  скорости нагрева, дополнительно определ ют разность сигнала датчика температуры индуктора и порогового сигнала температуры индуктора, выдел ют минимальную из двух разностей и в зависимости от нее измен ют мощность, подводимую к индуктору.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 570469, кл. В 23 К 13/00, 1975.