SU872102A1 - Способ стабилизации длины дуги - Google Patents

Description

154) ШОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ДЛИНЫ ДУГИ

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при изготовлении ответственных сварных конструкций, в процессе сварки которых необходимо точно контролировать рассто ние от конца электрода до поверхности свариваемого издели .

Известен способ стабилизации длины дуги, при котором используют сравнение напр жени  снимаемого с дуги с опорным напр жением, после чего производ т коррекцию дугового промежутка 1.

Недостатком известного способа контрол  длины дуги  вл етс  то, что он не может быть применен при сварке импульсами тока малой длительности. При использовании коротких импульсов тока мен:ее 10 мкс напр жение на дуге имеет сложную форму, а йапр жение сравнени  формируетс  из переменной составл ющей напр жени  дуги, что очень сильно искажает сигнал рассогласовани , который несет информацию об отклонении длины дуги от за- данного значени . Сложна  форма на пр жени  на дуге при сварке импульсами тока короче 10 мкс определ етс  непосто нст)вом градиента потенциала дуги, который колеблетс  в широком диапазоне 0,8-10 В/мм.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому зффекту к

10 изобретению  вл етс  способ стабилизации длины импульсной дуги, заключахщийс  в том, что переменн по составл юцую нгшр жени  на дуге, линейно завис щую от длины дуги, сравIS нивают с напр жением, сфорирован-. ным из той же переменной составл ющей с помощью усилител  с характеристикой , нелинейно завис щей от длшш дуги 2.

20

Однако данный способ не позвол ет точно контролировать длину дуги, так как при сварке импульсами длительностью менее 10 мкс напр жение на Ду re имеет сложную форму, это вызвав но измененкем градиента потенциала дуги во времени. Так   течение 11 ,5 МКС градиент потенциала растет до 10-15 В/мм, затем в течение 2,02 ,5 МКС он стабилизирует и составл  ет 8,0-9,0 В/мм, потом уменьшаетс  практически до О, а при деткурной дуге составл ет 0,8-1,0 В/мм. К том же в цепи питани  дуги имеютс  инду тивности, которые дают обратный всплеск напр жени  на дуге после ок чани  действи  импульса сварочного тока . Все это сильно исказит сигна рассогласовани , который получаетс  в результате сравнени  переменно составл ющей напр жени  на дуге, ли нейно завис щей от длины дуги, с на пр жением, сформированным кз той же переменной составл ющей с помощью усилител  с нелинейной характеристикой . Цель Изобретени  - увеличение то ности и надежности контрол  длины дуги при сварке импульсами длительностью менее 10 икс. Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном способе стабилизации длины дуги, при котором измер ют напр жение дуги и сравнивают с заданным напр жением, напр жение ду ги измер ют в интервале времени от момента начала нарастани  сварочного тока со скоростью 50 А/мкс до мо мента достижени  им максимального амплитуднбго значени . На чертеже приведены сн тые осциллограммы напр жени  и тока дуги .при изменении длины дуги, крива  1 форма напр жени  на дуговом. пром.ежу ке при заданном значении длины дуги , крива  2 - форма напр жени  на дуговом промежутке при увеличении длинь дуги, крива  3 - ток дуги в импульсе. При подаче импульса напр жени  на дежурную дугу напр жение на дуговом промежутке имеет вид кривой Так за врем  tj нарастание напр же ни  1 происходит до максимального «чёки , ток 3 при этом имеет небольшую скорость нарастани  пор дка 5-1, А/МКС, это происходит в течение 4,0-1,5 МКС. После окончани  роста напр жени  1 на дуговом пром жутке скорость роста тока резко ув личиваетс  и становитс  больше 50,0 А/МКС в зависимости от режима сварки. Так при сварке импульсом тока 200 А и длительностью 3 мкс скорость нарастани  100-120 А/мкс,. при токе 1000 А и длительностью 6 МКС скорость нарастани  250270 А/мкс.. В интервале времени t,-t происходит нарастание тока 3, при этом напр жение 1 практически не измен етс  (длина дуги посто нна). Посе истечени  времени t ток 3 и напр жение 1 на дуге уменьшаетс . После окончани  действи  импульса тока 3 (врем  tj) на дуге по вл етс  скачок обратного напр жени , обусловенный индуктивностью цепей питани  дуги. При изменении длины дуги напр жение на дуговом промежутке мен ет свою форму. Так при увеличении длины уги крива  напр жени  2 растет. На сн тых осциллограммах видно, что при изменении длины дуги разность напр жений 1 и 2 в интервале времени t.-t практически посто нна, в то врем  как она измен етс  в интервале контролировани  длины дуги целесообразно замер ть напр жение на дуговом промежутке в интервале времени t -t-, когда происходит нарастание тока в импульсе со скоростью более 50 мкс. Проводились измерени  точности контрол  длины дуги при импульсной сварке с длительностью импульса менее 10 мкс. Дл  получени  сравнительных данных параллельно проводились измерени  известного cnQco6a. Сварка осуществл лась на материале Х18Н9Т, электрод вольфрамовый. Длительность импульсов сварочного тока 5 мкс, период следовани  150 мкс, амплитуда А, средн   вводима  мощность в дугу 400 Вт. В предлагаемом способе даже при небольшом отклонении длины дуги от заданного значени  сигнал рассогласовани  значителен, так как напр жение с дуги снимаетс  в момент, когда градиент потенциала довольно высокий 8,0-9,0 В/мм и стабилизируетс , при этом форма сигнала рассогласовани  не искаженна . Так при использовании регул тора длины дуги с чувствительностью на входе ±0,1 В данный регул тор может обеспечивать точность поддержани  дпины дуги в известном способе +0,11-0,12мм а в предлагаемом способе +0,0140 ,016 мм. Это дает возможность использовать предлагаемый способ

контрол  длины дуги при сварке изделий , где необходима высока  точность контролировани  длины дуги.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ стабилизации длины дуги, при котором измер ют напр жение дуги и сравнивают с заданным напр жением , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности и надежности контрол  при сварке им72102 . 6

   пульсами длительностью менее 10 икс, напр жение дуги измер ют в интерва ле .времени от момента начала нарастани  сварочного тока со скростью 5 50 А/МКС до момента достижени  им максимального амплитудного значени .

   Источники информ; 1|;ии, прин тые во внимание при экспертизе to . Авторское свидетельст ю ССР № 368949, кл. В 23 К 9/10, 1970.
2. 2. Авторское свидетельство CCCt № 380073, кл. В 23 К 9/10 (прототип)