SU979050A1 - Method of determining penetration time constant - Google Patents

Method of determining penetration time constant Download PDF

Info

Publication number
SU979050A1
SU979050A1 SU803226435A SU3226435A SU979050A1 SU 979050 A1 SU979050 A1 SU 979050A1 SU 803226435 A SU803226435 A SU 803226435A SU 3226435 A SU3226435 A SU 3226435A SU 979050 A1 SU979050 A1 SU 979050A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
time
arc
welding
penetration
constant
Prior art date
Application number
SU803226435A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Федорович Чумак
Виктор Александрович Анкудинов
Галина Юрьевна Ульянова
Анатолий Дмитриевич Воронов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8772
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8772 filed Critical Предприятие П/Я В-8772
Priority to SU803226435A priority Critical patent/SU979050A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU979050A1 publication Critical patent/SU979050A1/en

Links

Description

Изобретение относится к области автоматизации сварочных процессов и может быть использовано при расчетах и проекти ровании систем автоматического регулирования величины проплавления.The invention relates to the field of automation of welding processes and can be used in the calculations and design of automatic penetration control systems.

Известен.способ определения постоянной времени проплавления, при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой установленной мощности,после чего в процессе сварки скачком изменяют мощность дуги и формируют шов с другими параметрами, а постоянную времени проплавления определяют по изменению соответствующего размера шва (ширины шва, ширины проплавления) при ступенчатом изменении одного из параметров сварки - тока дуги Зд, напряжения дуги UA или их соотношения. При этом значения постоянной 20 времени определяют по времени, соответствующему изменению величины проплавления до значения, равного 0,63 значе— . ния установившейся величины £1].A known method for determining the penetration time constant, in which the seam of predetermined geometric parameters is preliminarily formed by an arc of installed power, after which during the welding process the arc power is abruptly changed and a seam with other parameters are formed, and the penetration time constant is determined by changing the corresponding weld size (seam width, penetration width) during a stepwise change of one of the welding parameters - arc current Zd, arc voltage U A or their ratio. Moreover, the values of the time constant 20 are determined by the time corresponding to the change in the penetration to a value equal to 0.63; the established value of £ 1].

Недостатком известного способа является то, что требуется тщательная подготовка образцов для увеличения размеров границы переходного процесса эпидиаскопом, кроме того, при изменении скачком напряжения на дуге пятно дуги искажает границы переходного процесса. Отсюда низкая точность определения постоянной проплавления, неудовлетворительная повторяемость эксперимента.The disadvantage of this method is that careful preparation of the samples is required to increase the size of the transient boundary by an epidemioscope, in addition, when the jump voltage changes on the arc, the arc spot distorts the boundaries of the transient process. Hence the low accuracy of determining the constant penetration, unsatisfactory repeatability of the experiment.

Целью изобретения является повышение точности определения постоянной времени проплавления.The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the constant penetration time.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения постоянной времени проплавления, при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой установленной мощности, после чего в процессе сварки изменяют скачком мощность дуги и формируют шов с другими параметрами, а постоянную времени проплавления определяют по изменению гео3 979050 метрических параметров на интервале времени перехода от одного режима сварки до установления другого, в качестве па·* раметра изменения геометрических раз*, меров шва используют температуру, измеряемую непрерывно на расстоянии от оси электрода, равном половине ширины шва.This goal is achieved by the fact that in the known method for determining the penetration time constant, in which the seam of predetermined geometric parameters is preliminarily formed by an arc of installed power, after which during the welding process the arc power is abruptly changed and a seam with other parameters is formed, and the penetration time constant is determined by the change in geo3 979050 metric parameters on the time interval from the transition from one welding mode to the establishment of another, as a parameter * * change geometric dimensions *, measures the seam use a temperature measured continuously at a distance from the axis of the electrode equal to half the width of the seam.

На фиг. 1 показана схема расположения датчика температуры; на фиг. 2 распределение температуры в пластине по оси ОУ; на фиг. 3 - определение постоянной времени проплавления по осциллограмме изменения температуры.In FIG. 1 shows a location diagram of a temperature sensor; in FIG. 2 distribution of temperature in the plate along the axis of the OS; in FIG. 3 - determination of the penetration time constant from the oscillogram of the temperature change.

Температурное поле в пластине со— схеме линейного теплоисточника быть представлейо выражением Ух 2d гласно может Т ~4 АсА •еThe temperature field in the plate according to the diagram of a linear heat source can be represented by the expression Vx 2d by the following principle: T ~ 4 AcA • e

J 4α la t о оJ 4α la t o o

Г - X гдеG - X where

V сЛ i ДляV SL i For

- мощность теплоисточника, Вт;- heat source power, W;

- скорость движения теплоисточника, м/с;- the velocity of the heat source, m / s;

- коэффициент температуропровод· ности, м^/с;- coefficient of thermal diffusivity · m ^ / s;

- коэффициент теплопроводности, Вт-м -град;- coefficient of thermal conductivity, W-m-grad;

- толщина пластины, м;- plate thickness, m;

- время, с. квазистадионаоного состояния- time, s. quasistadione state

Ух . . 1 Ίΐίλό1 е *0 где Ко - функция Бесселя.Wow . 1 Ίΐίλό 1 е * 0 where К о is the Bessel function.

При изменении скачком мощности дуги' на (путем изменения напряжения дуги сварочного тока) температурное поле изменяется до нового квазистанионарного состояния, соответственно Изменяется ширина проплавдения с В до В1 (см. фиг. 1 и 2).When the sudden arc power на changes (by changing the arc voltage of the welding current), the temperature field changes to a new quasistanionary state, respectively. The penetration width changes from B to B 1 (see Figs. 1 and 2).

Изменения температуры в точках А^ и А2 (ем. фиг. 1) в движущейся со скоростью системе координат происходят практически одновременно, так как точки находятся на незначительном удалении одна от другой.Temperature changes at points A ^ and A2 (em. Fig. 1) in a coordinate system moving with speed occur almost simultaneously, since the points are at a slight distance from one another.

Известно, что ширина шва пропорциональна мощности дуги, следовательно, при переходе от одного квазистанионарного состояния к другому изотермы занимают последовательно положения, показанные на фиг. 2.It is known that the width of the seam is proportional to the arc power; therefore, when passing from one quasi-stationary state to another, the isotherms occupy the positions shown in FIG. 2.

Таким образом, следует взаимнооднозначное соответствие между изменением температуры и изменением ширины проплавления.Thus, there is a one-to-one correspondence between the temperature change and the change in the penetration width.

Способ определения постоянной времени проплавления заключается в том, что записывает осциллограмму переходного процесса изменения температуры датчиком, располагаемым на расстоянии от электрода, равном полуширине шва, после чего по осциллограмме определяют постоянную времени.The method for determining the penetration time constant is that it records an oscillogram of the transient process of temperature change by a sensor located at a distance from the electrode equal to the seam half width, after which the time constant is determined from the oscillogram.

Прим ер. В качестве датчика температуры выбирают практически безинерционную термопару, которую располагают на расстоянии R = 3 мм; Вще=.6 мм; d1 - 2,5 мм; сварочный ток □ = 90 А; напряжение на дуге UA = 9,5 В; ско-) рость сварки VCB = 0,3 см/с.Note er As a temperature sensor, an almost inertialess thermocouple is chosen, which is located at a distance of R = 3 mm; In shte = .6 mm; d 1 - 2.5 mm; welding current □ = 90 A; arc voltage U A = 9.5 V; welding speed V CB = 0.3 cm / s.

Тертиопару перемешают со скоростью сварки одновременно с горелкой, что достигается креплением термопары на кронштейне, жестко связанном с горелкой. Скачок тока на +10—15% осуществляют изменением сопротивления балластного реостата, включенного в сварочную цепь.The tertiopair is mixed with the welding speed simultaneously with the torch, which is achieved by attaching the thermocouple to the bracket rigidly connected to the torch. A current jump of + 10-15% is carried out by changing the resistance of the ballast rheostat included in the welding circuit.

Получаемую осциллограмму изменения температуры по времени записывают посредством осциллографа. Далее по значению 0,63 йТ \СТ определяют значение постоянной времени проплавления (см. фиг. 3).The resulting waveform of temperature changes over time is recorded using an oscilloscope. Further, by the value of 0.63 yT \ ST , the value of the penetration time constant is determined (see Fig. 3).

Использование изобретения позволяет повысить точность определения постоянной времени, что при расчете и настройке систем автоматического регулирования проплавления позволит повысить качество продукции.The use of the invention improves the accuracy of determining the time constant, which, when calculating and setting up systems for automatic control of penetration, will improve the quality of products.

Claims (2)

(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ Изобретение относитс  к области автоматизации сварочных процессов и може быть использовано при расчетах и проект ровании систем автоматического регулировани  величины проплавлени . Известен, способ определени  посто ., ной времени проплавлени , при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой устано&ленной мощности,после чего в процессе сварки скачком измен ют мощность дуги и формируют щов с другими параметрами, а посто нную времени проплавлени  определ ют по изменению соответствующего размера шва (ширины шва, ширины проплавпени ) при ступенчатом изменении одного из параметров сварки - тока дури Зд, напр жени  дуги U или их соот нршени . При этом значени  посто нной времени определ ют по времени, соответствующему изменению величины проплавлени  до значени , равного 0,63 знач&- . ни  установившейс  величины 11}. ПРОШ1АВЛЕНИЯ Недостатком известного способа  вл етс  то, что требуетс  тщательна  подготовка образцов дл  увеличени  размеров границы переходного процесса эпидиаскопом , кроме того, при изменении скачком напр жени  на дуге п тно дуги искажает границы переходного процесса. Отсюда низка  точность определени  посто нной проплавлени , неудовлетворительна  повтор емость эксперимента. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  посто нной вр&мени проплавлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе определени  посто нной времени проплавлени , при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой установленной мощности, после чего в Процессе сварки измен ют скачком мощность дуги и формируют шов с другими параметрами, а посто нную времени проплавлеки  определ ют по изменению гео- метрических параметров на интервале вр мени перехода от одного режима сварки до установлени  другого, в качестве па- раметра изменении геометрических раз меров щва используют температуру, измер емую непрерывно на рассто нии от оси электрода, равном половине ширины шва. На фиг. 1 показана схема расположении датчика температуры; на фиг. 2 распределение температуры в пластине по оси ОУ; на фиг. 3 - определение посто нной времени проплавлени  по осцил лограмме изменени  температуры. Температурное поле в пластине согласно схеме линейного теплоисточника может быть представлейо выражением Vx t V Ц, dt. t r где 1, - мощность теплоисточника, Вт; V - скорость движени  теплоисточ ника, м/с; а - коэффициент температуропрово ности, А - коэффициент теплопроводности Вт-м -град; сЛ - толщина пластины, м; i - врем , с. Дл  квазистационарного состо ни  iTixd oVZci где KQ - функци  Бессел . При изменении скачком мощности ду на ucj (путем изменени  напр жени  дуги сварочного тока) температурное поле измен етс  до нового квазистадио нарного состо ни , соответственно Измен етс  ширина проплавдени  с В до в (см. фиг. 1 и 2). Изменени  температуры в точках А и АЗ (ем. фиг. 1) в двтокущейс  со сжоростью системе координат происход  практически одновременно, так как точк наход тс  на незначительном удалении одна от другой. Известно, что ш:Ирина шва пропорцио нальна мощности дуги, следовательно, при переходе от одного квазистааиона5 ного состо ни  к другому изотермы занимают последовательно положени , показанные на фиг. (54) METHOD FOR DETERMINING PERMANENT TIME The invention relates to the field of automation of welding processes and can be used in calculations and design of systems for automatic control of the size of melting. There is a known method for determining the constant penetration time, in which a seam of specified geometrical parameters is preliminarily formed by an arc of fixed power, after which, during the welding process, the arc power is changed abruptly and the grooves are formed with other parameters, and the constant penetration time is determined by a change in the corresponding weld size (weld width, penetration width) with a stepwise change in one of the welding parameters — the current of foolishness, arc voltage U, or their correlation. In this case, the values of the time constant are determined by the time corresponding to the change in the value of penetration to a value of 0.63 & nor the established value of 11}. QUESTIONS 1. A disadvantage of the known method is that careful preparation of samples is required to increase the size of the transition boundary of the epididium scanner, moreover, when the voltage changes across an arc, the spot arc distorts the transition boundary. Hence, the accuracy of determination of the constant penetration is low, the repetition of the experiment is unsatisfactory. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the constant melting time. The goal is achieved by the fact that in the known method of determining the constant time of penetration, in which a seam of predetermined geometrical parameters is preliminarily formed by an arc of set power, then the arc process changes the arc power abruptly and forms a seam with other parameters, and the time of melting is determined according to the change in geometrical parameters in the interval of transition from one welding mode to the establishment of another, as a parameter to change the geometric dimensions of the gap The temperature measured continuously at a distance from the axis of the electrode equal to half the joint width is used. FIG. 1 shows the layout of the temperature sensor; in fig. 2 the temperature distribution in the plate along the axis of the shelter; in fig. 3 - determination of the constant penetration time using the oscillogram of temperature change. The temperature field in the plate according to the scheme of the linear heat source can be represented by the expression Vx t V C, dt. t r where 1, is the heat source power, W; V is the speed of movement of the heat source, m / s; a is the thermal conductivity coefficient, and A is the thermal conductivity coefficient Wm – ha; SL - plate thickness, m; i - time, s. For the quasistationary state, iTixd oVZci where KQ is the Bessel function. When the arc power changes by ucj (by changing the arc voltage of the welding current), the temperature field changes to a new quasi-decay state, respectively. The penetration width changes from B to B (see Fig. 1 and 2). The temperature changes at points A and AZ (i.e., Fig. 1) in the two-coordinate system of coordinates with syrosity occur almost simultaneously, since the point is located at a small distance from one another. It is known that w: Irina of the seam is proportional to the power of the arc, therefore, when going from one quasistated state to another, the isotherms occupy successive positions shown in fig. 2. Таким образом, следует взаимнооднозначное соответствие между изменением температуры и изменением шири проплавлени . Способ определени  посто нной времени проплавлени  заключаетс  в том, что записывает осциллограмму переходного процесса изменени  тйч пературы датчиком , располагаемым на рассто нии от электрода, равном полуширине шва, после чего по осциллограмме определ ют посто нную времени. Прим ер. В качестве датчика температуры выбирают практически безинерционную термопару, которую располагают на рассто нии R 3 мм; .6 мм; с 2,5 мм; сварочный ток J 90 А; напр жение на дуге Ыд 9,5 В; ско-) рость сварки Vjjg 0,3 см/с. TefMonapy перемещают со скоростью сварки одновременно с горелкой, что достигаетс  креплением термопары на кронштейне , жестко св занном с горелкой. Скачок тока на +10-15% осуществл ют изменением сопротивлени  балластного реостата, включенного в сварочную цепь. Получаем осциллограмму изменени  температуры по времени записывают посредством осциллографа. Далее по значению 0,63 определ ют значение посто нной времени проплавлени  (см. фиг. 3). Использование изобретени  позвол ет повысить точность определени  посто нной времени, что при расчете и настройке систем автоматического регулировани  проплавлени  позволит повысить качество продукции. Формула изобретени  Способ определени  посто нной времени проплавлени , при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой устано&.ленной мощности, после чего в процессе сварки измен ют скачком мощность дуги и формируют шов с другими параметрами, а посто нную времени проплавлени  определ ют по изменению геометрических параметров на интервале времени перехода от одного режима сварки до установлени  другого, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в качестве параметра изменени  геометрических размеров шва используют температуру , измер емую непрерывно на рассто нии от оси электрода, равном половине ширины шва. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Ильенко Н. А. О динамике регулировани  при аргонодутовой сварке на весу тонколистовой стали. -Сварочное производство , 1967,№ 4,с. 13-14 (прототип)./2. Thus, there is a one-to-one correspondence between a change in temperature and a change in the width of penetration. The method of determining the constant penetration time is that it records an oscillogram of the transition process of changing the temperature by a sensor located at a distance from the electrode equal to the seam half width, after which the time constant is determined from the oscillogram. Approx. The temperature sensor is a practically inertia-free thermocouple, which is located at a distance of R 3 mm; .6 mm; from 2.5 mm; welding current J 90 A; voltage across the arc Yd 9.5 V; welding speed Vjjg 0.3 cm / s. TefMonapy is moved at a speed of welding simultaneously with the burner, which is achieved by mounting the thermocouple on a bracket rigidly connected to the burner. The current jump by + 10-15% is carried out by changing the resistance of the ballast rheostat included in the welding circuit. The resulting oscillogram of temperature change over time is recorded using an oscilloscope. Further, the value of the constant penetration time is determined by the value of 0.63 (see Fig. 3). The use of the invention makes it possible to increase the accuracy of determining the constant time, which, when calculating and setting up systems for the automatic adjustment of the melting, will improve the quality of products. The method of determining the constant penetration time, in which a seam is preliminarily formed with specified geometrical parameters by an arc of a fixed power & geometrical parameters on the time interval for the transition from one welding mode to the establishment of another, characterized in that, in order to improve accuracy, as a parameter for changing the geometry eskih suture sizes use the temperature as measured by continuously at a distance from the electrode axis, equal to half the width of the joint. Sources of information taken into account in the examination 1. N. Ilyenko. On the dynamics of regulation during argonodut welding on the weight of sheet steel. -Welding production, 1967, No. 4, p. 13-14 (prototype) ./ ATAT II QSJa TycmQSJa Tycm 00
SU803226435A 1980-12-29 1980-12-29 Method of determining penetration time constant SU979050A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803226435A SU979050A1 (en) 1980-12-29 1980-12-29 Method of determining penetration time constant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803226435A SU979050A1 (en) 1980-12-29 1980-12-29 Method of determining penetration time constant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU979050A1 true SU979050A1 (en) 1982-12-07

Family

ID=20935093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803226435A SU979050A1 (en) 1980-12-29 1980-12-29 Method of determining penetration time constant

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU979050A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100493124B1 (en) Method of controlling arc welding processes and welder using same
JPH051107B2 (en)
CA1187562A (en) Welding method and apparatus
US4249061A (en) Method and apparatus for arc welding
SU979050A1 (en) Method of determining penetration time constant
JPS6117590B2 (en)
US4242620A (en) Automatic welding line tracing method and apparatus
JPH078437B2 (en) Arc welding method
JPH0653309B2 (en) Optimal control method for arc welding
Ushio et al. Modelling of an arc sensor for DC MIG/MAG welding in open arc mode: study of improvement of sensitivity and reliability of arc sensors in GMA welding (1st Report)
JPS6117591B2 (en)
JPH07328769A (en) Arc welding equipment and arc welding method
RU2789640C1 (en) Method for mechanised welding with inert and shielding gases
SU712212A1 (en) Automatic regulator of tool to work surface spacing
JPH0316227B2 (en)
JPS6215316B2 (en)
JPH0571355B2 (en)
SU835679A1 (en) Method of automatic control of high-frequency welding process
JPH0420709B2 (en)
Hiraoka et al. Simulations for process development in arc welding
SU1260130A1 (en) Apparatus for automatic control of welding
SU471174A1 (en) Device for automatic depth control
JPS6317552B2 (en)
JPH0116596B2 (en)
SU1131617A1 (en) Method of arc welding with powder wire