(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОШЛАКСВОЙ
СВАРКИ
Изобретение относитс к электрошлаковой сварке и предназначено дл использовани в сварочном производстве, в част ности гфи электрошлаковой сварке плав щимс мундштуком крупногабаритных изделий в установках с неподвижными или подвижными относительно сварочного заз ра формирующими сварочный шов накладками . Известны способы управлени щюаессом электрошлаковой сварки плав щимс мундштуком, при которых скорость подачи электродных проволок в сварочный зазор заранее рассчитывают либо исход из максимально допустимой скорости сварки из услови отсутстви гор чих трещин в шве (дл малых толршн), либо - из максимального тока, который допускает источник (дл больших толщин). При этом основной период направлени сварного шва производ т на заранее выбранном посто нном напр жении , щэактически без изменени скорости подачи электродных гфоволок с целью получени определенной скорости направлени сварного шва и относительно посто нной по величине ширины провара. В гфоцессе сварки плав щийс мундштук 1ФИ касании его торца с поверхностью шлаковой ванны плавитс со скоростью, 1февьш1ающей скорость сварки и через некоторое врем отрываетс от шлаковой ванньь В течение нескольких пока шлакова ванна снова поднимаетс на величину полученного при отрыве зазора ток огфедел етс только подачей электродных проволок. Во врем плавлени мундштука ток повышаетс на 2О-ЗО% (а в случае сварки крупногабаритных изделий до 5О-6О%). Этот щэоцесс повтор етс периодически в течение всей сварки, т.е. амплитуда сва рочного тока естественно модулируетс с определенной частотой. Проведенные эксперименты позвол ют установить, что линейна скорость нагфавлени сварючного .шва пр мопропорциональна частоте естественной модул ции амплитуды сварочного тока. В процессе проведени сварки контролируют ток, проход щий через шлаковую ванну, напр жение между плав щимс мундштуком и изделием, подсчитывают ориентировочно скорость роста сварного шва путем пересчета скорости подачи электродных 1ФОВОЛОК в сварочный зазор Г Известный способ управлени процессом ЭШС плав щимс мундштуком с неподвижными относительно сварочного зазора формирующими накладками обладает существенным недостатком, заключающимс в том, что несмотр на посто нство рассчитанной скорости подачи элект- is дующим образом. родных проволок и неизменность напр жени источника питани , линейна скорость направлени сварного шва существенно измен етс в процессе сварки. Эт фоисходит вследствие аккумул ции свариваемым изделием тепловой энергии, изменени глубины и объема шлаковой ванны из-за образовани гарниссажа, 1ФОЛИВОВ шлака, заполнени щлаком по1лостей в литых издели х, значительных колебаний напр жени питающей сети и т.д. Изменение линейной скорости направ лени сварного шва вследствие указанны причин приводит к существенному изменению ширины провара и, как следствие, к по влению брака и снижению техникоэкономических показателей iqjonecca ЭШ Целью изобретени вл етс повьшхение качества сварного соединени путем образовани сварного шва и ширины провара . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу управлени процессом ЭШС плав щимс мундщтуком, -состо щему в том, что от источника питани подвод т ток к шлаковой ванне, осуществл ют подачу в нее электродных про волок через плав щийс мундштук, задаю оптц альный опорный сигнал одного из электрических параметров процесса сварки , непрерывно измер ют данный параметр , сравнивают его с заданным, вырабатывают сигнал рассогласовани , корректируют в соответствии с этим сиг налом напр жение источника питани , ре лиру тем самым скорость образовани сварного шва, в качестве опорного электрического параметра используют частоту естественной модул ции амплитуды сварочного тока, пр мопропорциональной линейной скорости образовани сварного шва.
На чертеже представлена блок-схема осуществлени предлагаемого способа управлени процессом ЭШС плав щимс мундштуком. Блок-схема содержит плав щийс мундштук 1; электродные фоволоки 2; свариваемое 3; форм1фующие накладки 4; шлакова ванна 5; сварной шов 6; источник питани 7; датчик тока 8; измеритель частоты моду-
л дин сварочного тока 9; блок коррекции напр жени источника питани 1О; реле времени технологического интервала. Управление гфоцессом ЭШС по тфедлагаемому способу осуществл етс слеПосле наведени щлаковой ванны 5 в зазоре начинают плавитьс током от источника питани 7 Электродные провопок 2 и ппав шийс мундштук 1, образу сварной шов 6 между формирующими накладками 4 и свариваемыми част ми издели 3. При этом электродные проволоки 2 подают в шлаковую ванну на посто нной скорости. Измеритель частоты модул ции амплитуды сварочного тока 9 получает информацию от датчика тока 8 и преобразует ее в посто нно нагф жение, i onqpnHOHanbHoe частоте модул ции ам-. плиггуды .тока. После сравнени измеренного и заданного напр жений, пропорциональных частей модул ции, разность их поступление в блок коррекции нащэ жени 10 источника питани 7, который формирует в соответствии со знаком рассогласовани частот модул ции команду на снижение либо повышение ступени напр жени источника питани 7. После коррекции на1ф женк источника питiaни 7, реле емени технологического интервала Ц закрывает выход блока коррекции 10 до полного окончани переходного процесса в шлаковой ванне, на врем , ощзедел емое посто нной времени шлакометаллического расплава. Это врем огфедел етс опытным путем дл различных секций изделий и плав щихс мундштуков. После окончани переходного процесса реле времени 11 открьгеает выход блока Ю дл последующей коррекции в случае по влени на его входе сигнала рассогласовани . Предлагаемый способ управлени процессом ЭШС осуществл ют при. сварке плав щимс мундштуком пр молинейных швов аштаратами А645 и А-535. Размеры сечени сварного соединени 8ОО мм 1200 мм. Между кромками свариваемого издели устанавливают плав щийс мундштук, навод т в сварочном зазоре шлаковую ванну, пода1от в нее электродные проволоки через мундштук, под вод т к шлаковой ванне сварочный ток 2-4 кА при напр жении между плав щим с мундштуком к изделием 48-49 В, за дают опорный сигнал частоты модул ции амплитуды сварочного тока, равный О,02 Гц, что соответствует линейной ско рости образовани сварного шва 0,4 м/ч измер ют частоту модул ции амплитуды сварочного тока и сравнивают ее с заданной , вьщел ют сигнал рассогласовани частот и в соответствии со знаком сигнала вручную измен ют напр жение сварочного трансформатора. При этом линейна скорость образовани сварного шва поддерживаетс с точностью не ниж i 3%, при допустимом технологически интервале колебаний указанной скорости ± 10%. Проведенные опыты поддержива- ЕСТ принципиальную возможность обеспечени линейной скорости натфавлени сварного шва путем измерени пропер циональной ей частоты модул ции амплитуды сварочного тока и коррекции напр жени источника питани с соответствующим знаком при изменении этой частоты.. Таким образом, 1федлагаемый способ управлени позвол ет обеспечить заданную частоту модул ции амшиггуды свфочного тока, т. е. заданную оптималь ную линейную скорость образовани сварного шва ирк со анении шсфины щхувара , тем самым устранить вли ние пере численных возмущений, вли ющих непосредственно на качество процесса ЭШС, снизить брак, повысить технико-экономическую эффективность ЭШС плав щимс мундштуком . формула из о б р е т е и и Способ управлени процессом электретшлаковой сварки плав щимс мундштуком, состо щий в том, что подвод1гг ток от источника питани к шлаковой ванне, осуществл ют подачу в нее электродных щюволок на посто нной скорости, задают оптимальный гаюрный сигнал одного из электрических параметров процесса , непрерывно измер ют данный параметр, сравнивают его с заданным, вырабатывают сигнал рассогласовани и корректируют в соответствии с сигналом рассогпасовани напр жение источника питани , о т ПИ ч аю щ и и с тем, что, с цепью повышени качества сварного соединени стабилизации линейной образовани сварного щва и ширины 1фовара,| в j качестве опорного сигнала выбирают частоту-естествешюй модул ции амппитуды сварочного тока. Источники информации, хфин тые во внимание при экспертизе 1. Электрошлакова сварка. Поп. ред. Б. Е. Патона ГНТИ машиностроительной литературы. М.,-Киев, 1959, с. 124125 (прототип).