SU841837A1 - Способ регулировани сварочногопРОцЕССА - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВАРОЧНОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относитс  к автоматизации сварочного производства, .в частности к способам регулирова .ни  сварочного процесса..

Известен способ регулировани  сварочного процесса, при котором параметры процесса измен ют в зависимости температуры нагрева свариваемого издели  вблизи свариваемого стыка Til .

Однако известный способ характеризуетс  низким качеством регулировани , обусловленным неоднородностью - температурного пол  по всей поверхности свариваемого издели .

Указанный недостаток частично устранен при реализации другого способа регулировани  сварочного процесса, при котором параметры процесс.а измен ют в зависимости от разности температур свариваемых кромок. Данный способ,исключающий вли ние неоднородности температурного пол  на поверхности свариваемого издели , позвол ет повысить качество регулировани , особенно при сварке криволинейных швов Г23-.

Недостатком данного способа : вл етс  отсутствие возможности

стабилизации заданной конфигурации сварочной ванны, что способствует трещинообразованию металла свариваемого издели , значительно снижающему качество сварки.

Цель изобретени  - повышение качества сварки путем стабилизации заданной конфигурации сварочной ванньГ.

0

Указанна  цель достигаетс  тем, что при регулировании сварочного процесса производ т пирометрическое сканирование обеих сторон хвое- товой части ванны, и параметры про5 цесса сварки измен ют по разности времени прибывани  металла в точках сканировани  при температуре выше его температуры правлени . Пирометрическое сканирование обеих

0 сторон целесообразнее производить в .направлении, перпендикул рном направлению сварки с интервалом не более 0,25 длины хвостовой части ванны.

5

На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализукнцего предлагаемый способ регулировани j на фиг.2 - разные конфигурации сварочных ванн и направление пиромет0 рического сканировани  при регуировании процесса; (fa фиг.З сциллограмма сигнала на выходе ирометра.

Устройство состоит из горелки 1 электродом 2, соединенноП с блоом 3 регулировани  режима сварки , содержащим источник сварочного OJfa, подключенный к изделию 4. Над востовой частью 5 ванны б, образованной дугой 7, установлен фотоэлемент 8, выполн ющий функции пирометра 4, расположенный в корпусе 9, имеющем диафрагмы 10 и. св занным с устройством 11 перемеени  фотоэлемента 8 в плоскости перпендикул рно направлению сварки (указано стрелкой). Фотоэлеент 8 соединен с блоком 12 регистрации температуры, св занным ерез блок 13 усилени  с блоком 14 регистрации времен пребывани  металла выше темпе атуры плавлени  и их сравнени .

На фиг.2 и 3 обозначено: А и Б - разные конфигурации сварочных ванн; В, L - ширина и длина хвостовой

части ванны; , .... YOX - система координат, св занна  с осью дуги J

-1

Ц- Н .- плоскости пирометрического

- сканировани  хвостовой части ванны;

ДХ - рассто ние, между плоскост ми сканировани ; а, с, с ,

а . - точки металла с температурой плавлени  при сканировании в плоскости Т-Г) b.d.d,

Ь - то же,только в плоскости :. П-П Л Уд., . а Уд --приращени  на рассто нии

ДХ кривой конфигуЕ)ации хвоста соответственно ванны А

и Б; Aiop - угол наклона кристаллизации

соответственно ванн А и Б; Т - температура металла в зоне

сварки;

Тпд - температура плавлени  металла;

t - врем  сканировани ; Крива  1 - изменение температуры металла при конфигурации ванны А; крива  - то же,дл  ванны Б; Т 1 врем  пребывани  металла вы шё температурыплавлёнй  соответственно в плоскЬст х сканировани  Т и II дл  ,

-1 ) (/а- то же, дл  ванны Б.

Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом.

При сварке горелкой 1 дуга 7 расплавл ет металл и образует ван-. ну 6 (фиг.1), котора  в зависимости от режима и условий сварки может иметь конфигурацию А или Б (фиг.2)., f От конфигурации ванны существенно зависит трещинЬобразование. Например, при ванне А. веро тность возникновени  трещин больше, чем .при ванне Б.. Кроме того, обеспечение более дли- тельного существовани  ванны (времени пребЕлвани  заданной точки металла выше ) благопри тствует . лучшей дегазации ванны и меньшей пористости при сварке. Именно с этим .св зана необходимость получени  оптимальной конфигурации ванны и ее обеспечение при сварке. Дл  каждого металла и определенных условий сварки конфигураци  ванны требуетс  вполне определенна . Подбира  ре0 КИМ сварки определенным образом, можно добитьс  требуемой конфигурации ванны. I

Например, необходимо обеспечить неизменность конфигурации ванны А.

5 Дл  этого хвостовую часть 5 ванны б сканируют фотоэлементом 8, причемсканирование осуществл  от непрерывно в двух плоскост х |-| и , отсто щих друг от друга на рассто Q НИИ дХ 0,251. Подобное сканирование обеспечивает устройство 11. При сканировании в плоскостей Т-Т фотоэлемент 8 совместно с блоком 12 регистрирует температуру металла в зоне сварки (фиг.З). По мере приближени - к границе ванны Б температура возрастает. При пересечении границы в точке а температура равн Тр,д , При дальнейшем перемещении поперек поверхности ванны Б фотоэлемент 8

регистрирует температуру, превышающую (крива . , фиг.З). При приближении точки а температура падает и в точке а становитс  равной . Дл  снижени  вли ни  излучени  дуги

5 7 на измер емую температуру в корпусе 9 выполнены диафрагмы 10, которые значительно снижают помехи от дуги 7. Сигнал, зафиксированный фотоэлементом 8, преобразуете блоком 12 в температуру, а затем усиленный в блоке 13 поступает в блок 14. В блоке 14 измер ют врем  пребывани  ванны Б выше Трд , в частности сл, . Затем устройство 11 перемещает

С корпус 9 с фотоэлементом на величину Д X, и происходит повторное сканирование хвостовой части 5 ванны б в плоскости П- Г| , при этом величина д X должна быть не более 0,251. В противном случае возможно, что плоскость I I - Г| выйдет за хвостовую часть 5 BaHHlj б, так как плоскость Т-Т находитс  от оси электрода 2 не ближе О, 5L . При близком расположении плоскости Т-Т корпус 9

Claims (2)

1. 5 оплавл етс . При сканировании в плоскости jj - IJ происход т аналоги ные операции и фиксируют врем f. При известных скорост х сканирован врем  ТС, и характеризует отрезк ванны 6 аа и bb , а их разность ве чину 4 Уд , т.е. AY (-tC, )VCK , гд , УС - скорость сканировани . Соот:ношение 9 характеризует угол наклона д фронта кристаллизации ванны А. Обеспечива  неизменность (-t) путем регулировани  режима сварки, устанавливают неизменной конфигурацию сварочной ванны А. Сравнение времен D и ТХ, осуществл ют в блоке 14, и полученньом сиг налом управл ют процессом сварки ч рез блок 3. Аналогичным образом осуществл ю регулирование сварочного процесса при необходимости обеспечени  неизменности конфигурации ванны типа Б. Применение предлагаемого способа позвол ет избежать по вление подрезов снаружи шва, сохранить не изменным форму поверхности шва с плавным переходом и усиление шва внутри свариваемого издели . Наиболее рационально примен ть предлагаемый способ при сварке металлов , склонных к образованию гор чих трещин, в частности, высокопрочных алюминиевых сплавов системы A), A),Zn-Mg.Си типа ВАД, Д металлов типа Х10Н65М23, Х20Н5Г2 ;ХН67ВМГЮ и др. Кроме того, обеспечение неизменной конфигурации: ванны при сварке металлов, склонных к порообразованто, а именно титановых сплавов типа ВТ, ОТ, никелевых сплавов типа НА, стали типа 12Х-2М, ЮхеНДи т.д. Использование способа позвол ет обеспечивать выбранную (из услови  отсутстви  трещин и пор) конфигурации ваннй неизменной в процессе сварки и, таким образом, повысить качествб 1г а рнБ(х SitioB. Формула изобретени  / ,: Способ регулировани  сварочного процесса, при котором параметры процесса измен ют в, завйсимости от разности температур свариваеМьис кромок, отличающийс  тем, что, с целью повьошени  качества сварки, путем стабилизации заданной конфигураций сварочной ван- ны, в процессе регулировани  производ т пирометрическое сканирование обеих сторон хвостовой части ванны, и параметры Процесса сварки измен ют по разности времен пребывани  металла в точках с канировани  при температуре выше его температуры плавлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США №3370151, опублик. 1962.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 435079, кл. В 23 К 9/10, 06.07.72.

   ff-JT