Способ экспериментального определения закона распределения плотности тока по радиусу активного пятна дуги

 

Изобретение касается сварки и может быть использовано для экспериментального определения закона распределения плотности тока по области активного пятна при определении проплавляющей способности сварочной дуги. Цель изобретения- - повышение точности эксперимента. Для эксперимента используют разрезной анод, на одной части которого выполнены круговые выступы с последовательно увеличивающимся радиусом, а на другой - ответные впадины. Центры выступов лежат на одной прямой, совпадающей с прямолинейными участками линии разъема анода. Активное пятно дуги перемещают по линии, соединяющей дентры выступов, и в моменты совпадения активного пятна с упомянутьми центрами измеряют ток, протекающий через выступы. Разницу соседних показаний делят на разницу площадей выступов и таким образом определяют плотность тока в последовательно удаленных от центра кольцевых участках активного пятна. Перемещение пятна вдоль прямолинейных участков линии разъема исключает скачкообразное перемещение пятна с одной секции анода на другую, что является причиной погрешности эксперимента. 3 ил. i СЛ 1C 00 пА NJ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 23 К 9/ОО, 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н даторСнсм СвиДетюльСтв

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3792022/25-27 (22) 20.09.84 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Украинский заочный политехнический институт им. И.З. Соколова (72) Б.В. Ситников, В.В. Дмитрик и Н.А. Ильенко (53) 62 1.791.75(088.8) (56) Автоматическая сварка, 1973, ¹ 12, с. 20-24.

Автоматическая сварка, 1971, № 8, с. 7-9. (54) СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОНА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТОКА ПО РАДИУСУ АКТИВНОГО ПЯТНА ДУГИ (57) Изобретение касается сварки и может быть использовано для экспериментального определения закона распределения плотности тока по области активного пятна при определении проплавляющей способности сварочной дуги. Цель изобретения — повышение

„„SU„„1278140 А 1 точности эксперимента. Для эксперимента используют разрезной анод, на одной части которого выполнены круговые выступы с последовательно увеличивающимся радиусом, а на другой ответные впадины. Центры выступов лежат на одной прямой, совпадающей с прямолинейными участками линии разъема анода. Активное пятно дуги перемещают по линии, соединяющей центры выступов, и в моменты совпадения активного пятна с упомянутым центрами измеряют ток, протекающий через выступы. Разницу соседних показаний делят на разницу площадей выступов и таким образом определяют плотность тока в последовательно удаленных от центра кольцевых участках активного пятна. Перемещение пятна вдоль прямолинейных участков линии разъема исключает скачкообразное перемещение пятна с одной секции анода на другую, что является причиной погрешности эксперимента. 3 ил.

1278140

Изобретение относится к электродуговой сварке и может быть испальзоВВНо для уточнения проплавляющей способности сварочной дуги, ее физического воздействия на металл, выбора оптимальных режимов сварки.

Высокая концентрация тепловой энергии в области активного пятна дуги, незначительные ега геометрические размеры вызывают существенные затруднения при экспериментальном определении плотности тока по области активного пятна цуги.

Целью изобретения является повышение точности эксперимента.

Сущность способа заключается в том, что область активного пятна последовательно разбивают на кольца с заданным шагом, получаемые приделении области активного пятна канцентрическими окружностями, центры которых совпадают с центром активного пятна, последовательно вычисляют плотность тока в каждом кольце и строят кривую распределения плотности тока.

Для реализации способа используют специапьную конструкцию разрезного анода, которая представляе" собой две сопряженные по кромкам пластипы, между которыми расположена электроизолирующая прокладка. На одной из пластин с постоянным шагом выполнены кольцевые выступы с последовательно увеличивающимся радиусам, а на другой — ответные впадины.

На фиг. 1 графически изображена конструкция разрезного анода; на фиг. 2 условно показана анаднае пятно, разбитое на ряд колец в соответствии с числом выступов анода, в которых последовательно определяется плотность тока; на фиг. 3 представлен график распределения плотности тока, полученный на основа«ии данных эксперимента.

При сборке секционираваннссG а .«ода между пластинами 1 и 2 на краях линии раздела помещают асбестовые прокладки, толщиной --0,3 10 -" м. С помощью подвижных винтов секция перемещается по направляющим в сторону секции 2. Усилием паджима этих винтов регулируют воздушный зазор между секциями. Величина зазора контролируется измерительным щупом и сос.тавляет 0,1-10 м. После сборки изолированйость между секциями npot веряют приборам Ц-4315. Плюс источ,ника питания сварочной дуги (ПСЕ-1000) через шунты с амперметрами Л и А,„ параллельно подключают к сечениям анода. В систему охлаждения подают воду с постоянной температурой. Затем фиксируют необходимое расстояние от окончания вольфрамового

10 электрода до плоскости анода и возбуждают с помощью осцилятора дугу.

До изменения тока, протекающего па секциям, на которые разбивают активное пятно., дугу устанавливают

15 в исходное положение на линию раздела анода таким образом, что активное пятно разделено на две части, а значения тока, протекающего па обеим частям нластины, равны.

Перемещение активного пятна осуществляют пе поперек линии, разделяю. щей анод на. секции, а вдоль аси Х.

1ри перемещении активного пятна дуги вдоль оси Х не происходит скачкообразного перехода одной секции на другую. Столб дуги при его перемещении вдоль аси Х остается не деформированным, а активное пятно дуги не имеет скачкообразного перемещения с одной секции на другую, что являетЗО ся причиной погрешности эксперимента.

Устойчивая, недефармированная форма

cTQJJáà дуги, а также отсутствие скачкасбразного перемещения активного пятна дуги с одной секции на другую позволяют повысить точность опреде.ления плотности тока по области активного пятна дуги. При перемещении дуги вдоль оси Х столб дуги и активное пятно являются устойчивыми. При ,1r)

" 1 этом изменяется только значение тока, протекающего па секциям активного пятна.

Наведение «а линию раздела анода

<< t.;ентра активного пятна осуществляют с помощью микраметрических винтов таким образом, чта показания амперметров, фиксирующих величину тока, протекающего па секциям анода, сов„ падают с исходным суммарным значением тока, протекающего па обеим секциям анода.

Несимме гричность анода заведомо учитывается показаниями амперметров, измеряющих величину тока в обеих секциях анода.

Наведение центра активности пятна на центр окружности осуществляется с помощью микраметрическсго винта та1278140 ким образом, что разница в показаниях амперметров А и А> при совмещении центров максимальна.

Плотность тока в каждом последующем кольце по мере удаления их от центра определяется как частное от деления разности токов, измеренных на двух смежных выступах анода, на площадь полукольца, полученного при вычитании площадей двух соседних 10 выступов анода, т.е.

1 1 где j т;,— плотность тока; ток, измеренный на контролируемом выступе анода; ток, измеренный на ближайшем к измеряемому выступе анода в сторону уменьшения площадей выступов; радиус кругового выступа, па котором осуществляют .контроль тока; радиус предыдущего кругового выступа.

25

Пример. Эксперименты проводят применительно к условиям электроду- 30 говой сварки неплавящимся электродом в среде аргона. Проверяют распределение плотности тока в области активного пятна дуги при токе 100 A u длине дуги 0,8 см.

Результаты эксперимента представлены на графике (фиг. 3).

Формула и з о б р е т е н и я

Способ экспериментального определения закона распределения плотности тока по радиусу активного пятна дуги, при котором активное пятно дуги пере- мещают относительно разъемного анода, состоящего из двух деталей, сопряженных по кромкам, с помощью зондов многократно измеряют токи, протекаю- щие по элементам составного анода в процессе перемещения пятна и определяют плотность тока, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности эксперимента, один из элементов анода выполняют с расположенными с постоянным шагом вдоль линии сопряжения круговыми выступами с последовательно увеличивающимся радиусом, центры которых расположены на одной прямой, совпадающей с прямолинейными участками линии разъема, а другой — с ответными впадинами, перемещение активного пятна дуги осуществляют вдоль упомянутой прямой, а информацию о токах снимают в моменты совпадения центра анодного пятна с центром выступа анода.

Agre

2, у ф

Аад

Составитель Е. Сомова

Редактор И. Николайчук Техред Н.Глуценко Корректор 0. Луговая

Заказ 6792/12 Тираж 1001 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4