SU948572A1

SU948572A1 - Plasma welding method

Info

Publication number: SU948572A1
Application number: SU803221219A
Authority: SU
Inventors: Бенцион Иосифович Шнайдер; Геннадий Иванович Якушев; Аркадий Анатольевич Москаленко; Виталий Васильевич Щербак; Валерий Леонидович Богачек; Юрий Ефимович Годлис
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1982-08-07

Description

Изобретение относитс к области плазменной и микроплазменной сварки. . В насто щее врем большое применение наход т процессы, где сварка ведетс разнопол рными импульсами сварочного тока.This invention relates to the field of plasma and microplasma welding. . Currently, processes where welding is carried out with opposite polarity pulses of welding current are of great use.

Известен способ плазменной сварки разнопол рными импульсами, состо щий в том, что перед соплом плазменной горелки помещают два электрически изолированных неплав щихс электрода 11. На первый электрод подают импульсы тока пр мой пол рности, на второй - обратной пол рности. При этом обжатие дуги происходит как при импульсах тока пр мой пол рности , так и обратной.A known method of plasma welding with bipolar pulses is that two electrically isolated non-melting electrodes 11 are placed in front of the plasma torch nozzle. Current pulses of direct polarity are supplied to the first electrode, and reverse polarity is supplied to the second electrode. In this case, the arc compression occurs both with direct polarity current pulses and reverse.

Недостатком этого способа вл етс наличие двух электродов, что усложн ет как конструкцию плазменной горелки, так и электрическую схему источника.The disadvantage of this method is the presence of two electrodes, which complicates both the design of the plasma torch and the electrical circuit of the source.

Известентакже способ плазменной сварки с использованием дл ионизации дугового промежутка дежурной ду- ги, гор щей между соплом и электродрм плазменной горелки С2. Импульсы тока пр мой пол рности подают на промежуток электрод - изделие, а обоатный - на промежуток сопло - изцелие . Таким образом, дуга обратной пол рности не обжата плазмообразующим газом и плотность тока в ней много ниже, чем при пр мой пол рности, из-за сравнительно больших размеров сопла, трудно устранить блуждающие дуги обратной пол рности, что приводит к расширению околошовной зоны л св занному с ним ухудшению прочностных Also known is the method of plasma welding using a duty arc for the ionization of the arc gap, burning between the nozzle and the electrode of the plasma torch C2. Current polarity pulses are applied to the gap, the electrode — the product, and the floating current — to the gap, the nozzle — is the helium. Thus, the reverse-polarity arc is not compressed by the plasma-forming gas and the current density in it is much lower than with direct polarity, because of the relatively large nozzle sizes, it is difficult to eliminate reverse-polarity wandering arcs, which leads to the expansion of the heat-affected zone deterioration of strength related to it

10 характеристик сварного соединени .10 welded joint characteristics.

Целью изобретени вл етс получение обжатой дуги при пр мой и обратной пол рности.The aim of the invention is to obtain a crimped arc with direct and reverse polarity.

Цель .достигаетс тем, что в спосо15 бе плазменной сварки рс знопад рными импульсами, при котором дежурна дуга горит, между электродом и соплом, измен ют пол рность дежурной дуги, причем пол рность дежурной дуги соот20 ветствует пол рности последующего .импульса основной дуги.The goal is achieved by the fact that, in plasma plasma welding, radio-controlled pulses, in which the arc burn is between the electrode and the nozzle, change the polarity of the pilot arc, and the polarity of the pilot arc corresponds to the polarity of the subsequent pulse of the main arc.

Способ осуществл етс следун цим образом.,The method is carried out in the following manner.

При подаче на электрод импульса When applied to the electrode pulse

25 напр жени , отрицательного относительно издели , дежурна дуга горит, хтричем к соплу приложено положительное , относительно электрода, напр жение . При поступлении на электрод 30 импульса налр жени , положительного25, a negative voltage relative to the product, the arc is on, a positive, relative to the electrode, voltage is applied to the nozzle. When a positive pulse is applied to the electrode 30,

относительно издели (в случае,, если дежурна дуга горит так же, как и при поступлении на электрод импульса напр жени , отрицательного относительно издели ) потенциал сопла будет более положительным, чем потенциал электрода, и основна дуга возбудитс мехшу соплом и изделием, а не между электродом и изделием.with respect to the product (in the case, if the arc is on fire, as well as when a voltage pulse arrives at the electrode, negative with respect to the product), the potential of the nozzle will be more positive than the potential of the electrode, and the main arc will be excited by the nozzle and product, but not between electrode and product.

Чтобы основна дуга при подаче на электрод импульса напр жени , положительного относительно.издели , возбудилась между электродом и изделием , необходимо, чтобы дежурна дуга горела под действием напр жени , положительного на электроде относительно сопла. . На чертеже изображена схема устройства дл осуществлени спосба плазменной сварки разнопол рными импульсами,In order for the main arc, when a voltage pulse, positive relative to the product, is applied to the electrode, be excited between the electrode and the product, it is necessary that the arc be burned under the action of a positive voltage on the electrode relative to the nozzle. . The drawing shows a diagram of an apparatus for carrying out a plasma welding method with different polarity pulses,

Устройство состоит из источника 1 переменного тока (сети); трансформатора 2 с повышенньлм рассе нием, имеющего две вторичные обмотки; фазосдвигающих устройств 3 и 4; регул торов 5 и 6 переменного тока, каждый из которых состоит из двух встречно-параллельно включенных ти ристоров; устройств 7 и 8 поджига ду ги последовательного действи ; плазмотрона 9. Позицией 10 на чертеже обозначено свариваемое изделие.The device consists of an alternating current source (network); transformer 2 with increased dissipation, having two secondary windings; phase shifters 3 and 4; AC regulators 5 and 6, each of which consists of two oppositely connected thyristors; devices 7 and 8 of ignition of the arc of sequential action; plasma torch 9. Position 10 in the drawing indicates the product to be welded.

Устройство работает следуювщм образом .The device works as follows.

Напр жение сети от источника 1 пеменного тока поступает на первичную обмотку трансформатора 2, подаетс на вход фазосдвигающего устройства 3 а также через регул тор 5 переменног тока и устройство 7 поджига дуги на промежуток электрод - сопло плазмотрона 9. Выходные импульсы фазосдвигающего устройства 3 подаютс на управл ющие электроды тиристоров регул тора 5 переменного тока и на вход устройства 7 поджига дуги сдвинутыгли относительно начала полуволны напр жени первой вторичной обмотки трансформатора 2 на врем , выбранное из услови устойчивого поджига и горени дежурной дуги между электродом и соплом .плазмотрона 9. Напр жение со второй вторичной обмотки трансформатора 2 подаетс на вход The mains voltage from the source of foam current 1 is fed to the primary winding of the transformer 2, is fed to the input of the phase shifter 3 and also through the AC regulator 5 and the arc ignition device 7 to the gap of the plasma torch nozzle 9. The output pulses of the phase shifter 3 are fed to the control The thyristors of the thyristors of the AC regulator 5 and the input of the device 7 for igniting the arc are shifted from the beginning of the half-wave voltage of the first secondary winding of the transformer 2 by the time chosen from the condition stable ignition and combustion of the pilot arc between the electrode and the nozzle .plazmotrona 9. The voltage across the second secondary winding of the transformer 2 is input

,фазосдвигающего устройства 4, а также через регул тор б переменного тока и устройство 8 поджига дуги на промежуток электрод плазмотрона 9 - изделие 10. Выходные импульсы фазосдвигающего устройства 4 подаютс на управл ющие электроды тиристоров регул тора б переменного тока и на вход устройства 8 поджига дуги/сдвинутыми относительно начала полуволны напр жени второй вторичной обмотки трансформатора 2 на врем , обеспечивающее устойчивое горение основной дуги между, электродом плазмотрона 9 и изделием 10. Этот в.ременной сдви должен обеспечивать поджиг основной дуги после поджига дежурной дуги, а также заданное соотношение токов основной дуги пр мой и обратной пол рности . Вторичные обмотки трансформатора 2 сфазированы таким образом, что при положительном напр жении на электроде относительно сопла на изделии напр жение было отрицательно относительно электрода.phase shifting device 4, as well as through an ac regulator and an arc ignition device 8 to the gap of the plasma torch 9 is a product 10. The output pulses of the phase shifter 4 are supplied to the control electrodes of the thyristors of the ac regulator and to the arc ignition device 8 / shifted relative to the beginning of the half-wave of the voltage of the second secondary winding of the transformer 2 for a time ensuring stable burning of the main arc between the plasma torch 9 and the product 10. This time shift should provide Heal the ignition of the main arc after the ignition of the pilot arc, as well as the specified ratio of the currents of the main arc of direct and reverse polarity. The secondary windings of transformer 2 are phased in such a way that, with a positive voltage across the electrode relative to the nozzle on the product, the voltage is negative relative to the electrode.

Ориентировочный экономический эффект при применении предлагаемого способа в автомобилестроительной и электротехнической промышленности составит около 2,5 млн. руб. в год по сравнению с прототипом.Approximate economic effect when applying the proposed method in the automotive and electrical industry will be about 2.5 million rubles. per year compared to the prototype.

Claims

1. The method of microplasma welding The second interdepartmental meeting on microplasma welding. Kiev-Ufa 1973, p.6.

2 USSR author's certificate number 221477, cl. At 23 K 9/16, 17.06.67 (prototype).

/

/ /

/

L

f