Способ контактной стыковой сварки оплавлением

 

Изобретение относится к сварке и может быть применено для получения неразъемных соединений для различных .металлов и сплавов. Изобретение повышает производительность сварки, интенсифицирует нагрев деталей и позволяет уменьшить припуск на оплавление . Для этого скорость оплавления задают перемещением подвижной колоннь1 машины и воздействием на нее обратной отрицательной связи по параметру , характеризующему процесс оплавления , например сварочному току. Воздействие уменьшают по мере нагрева свариваемых деталей. О нагреве судят по времени оплавления или по величине оплавления. Способ предусматривает уменьшение начальной величины обратной отрицательной связи на величину , пропорциональную величине расходуемой электрической энергии. Способ позволяет сократить, например время сварки одного стыка рельса типа Р 65 с 200 до 80 с, а припуск на оплавление его с 30-35 до 12 мм. 6 3.п. ф-лы. ГО « 00 ел 4i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

А1

„„SU „„1278154 (51)4 В 23 К ll 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3980345/25-27 (22) 26.11.85 (46) 23.12.86. Бюл. У 47 (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона (72) С.И. Кучук-Яценко, M.Â. Богорский и С.М. Самотрясов (53) 621.791.762(088.8) (56) Солодовников С.А., Кучук-Яценко С.И., Сахарнов В.А., Гапян Б.А., Тишура В.И. Оборудование для контактной дварки рельсов и его эксплуатация. - Киев: Наукова, думка, 1974, с. 55-59. (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ CTbEOBOA СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к сварке и может быть применено для получения неразъемных соединений для различных ,металлов и сплавов. Изобретение повышает производительность сварки, интенсифицирует нагрев детапей и позволяет уменьшить припуск на оплавление. Для этого скорость оплавления задают перемещением подвижной колонны машины и воздействием на нее обратной отрицательной связи по параметру, характеризующему процесс оплавления, например сварочному току.

Воздействие уменьшают по мере нагрева свариваемых деталей. О нагреве судят по времени оплавления или по величине оплавления. Способ предусматривает уменьшение начальной величины обратной отрицательной связи на величину, пропорциональную величине расходуемой электрической энергии.

Способ позволяет сократить, например время сварки одного стыка рельса типа Р 65 с 200 до 80 с, а припуск на оплавление его с 30-35 до 12 мм.

6 з.п. ф-лы.

12781>4

Изобретение относится к сварке, а более конкретно к способам контакт1 ной стыковой сварки оплавлением, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, где 5 применяется контактная стыковая сварка оплавлением, Цель изобретения — повышение производительности контактной стыковой сварки оплавлением путем интенсификации нагрева свариваемых деталей и уменьшение припуска на оплавление.

При контактной стыковой сварке оплавлением предлагаемым способом скорость оплавления задают величиной скорости перемещения подвижной колонны машины и воздействием па нее обратной отрицательной связи по параметру, характеризующему процесс оплавления, например сварочному току,и в .процессе сварки изменяют воздействие обратной отрицательной связи.Причем воздействие отрпцательной обратной связи уменьшают по мере нагрева свариваемых деталей. При сварке компактных сечений воздействие обратной отрицательной связи уменьшают путем уменьшения коэффициента обратной отрицательной связи. При сварке тонкостенных деталей воздействие обратпой 30 отрицательной связи уменьшают путем увеличения задания вели нины скорости перемещения подвижной колонны машины. 0 нагреве свариваемых деталей судят по времени оплавления и уменьшают воздействие обратной отрицательной связи с течением времени оплавления или по величине оплавлешIH деталей и уменьшают воздействие обратной отрицательной связи с увеличением оп- 11> лавления деталей. Кроме того, способ предусматривает уменьшение воздейст— вия обратной отрицательной связи, когда фактическая скорость оплавления превышает заданну>а скорость оп-лавления. Способ также предусматривает уменьшение начальной величины обратной отрицательной связи на величину пропорциональную величине расходуемой электрической энергии. Я

При сварке согласно предлагаемому способу в начале процесса оплавления скорость перемещения подвижной >:олонны машины и коэффициент обратной отрицательной связи устанавливают оптимальными из условий устойчивости процесса оплавления. При таком задании скорость перемещения подвижной колонны при оплавлении зависит от сварочного тока (тока оплавления), причем зависимость эта обратно пропорциональна. Благодаря такому заданию устанавливается определенная скорость оплавления и сварочный ток. По мере нагрева свариваемых деталей сварочный ток уменьшается (для оплавления нагретого металла требуется меньшая мощность), а скорость оплавления увеличивается. Увеличение скорости оплавления приводит к увеличению вы,броса разогретого металла, что снижает термический КПД процесса.

При сварке согласно предлагаемому способу в процессе оплавления по мере нагрева свариваемых деталей уменьшают воздействие обратной отрицательной связи. В этом случае ранее установившемуся сварочному току соответствует большая скорость сближения подвижной колонны, а оплавление с такой скоростью требует повышенной мощ" ности. Это приводит к тому, что уменьшается искровой зазор, увеличивается площадь контактов между торцами деталей, увеличивается сварочный ток и снижается скорость оплавления. Несмотря на то, что увеличивается ток, а следовательно, и мощность, удельный сварочный ток в контактах (сварочный ток, отнесенный к суммарной площаци реально существующих контактов) снижается, Таким образом, уменьшая воздействие обратной отрицательпой связи, значительно повышают термический КПД процесса, что приводит к интенсификации нагрева и повышешпа производительности.

Предлагаемый способ контактной стыковой сварки оплавлением апробирован в лабораторных условиях при сварке рельсов и колец.

На машине К617 свариваются кольца диаметром 400 мм со свариваемьм сечением 2800 мм . Напряжение сварки устанавливают 7,6 В.

Величину сигнала, задающего скорость перемещения, устанавливают таким, чтобы скорость перемещения подвижной колонны машины была равной

3 мм/с, используют обратную отрицательную связь по току. Коэффициент обратной отрицательной связи выбира- ют опытным путем таким образом, чтобы при сварочном токе, равном 13000 А, скорость сближения подвижной колонны была бы равна нулю. В процессе оплав1278154 ления скорость перемещения (заданную) увеличивают с таким расчетом, чтобы после 6 мм оплавления при сва рочном токе,,равном 1.9000 А, она была бы равна нулю. Время сварки составляет 20 с. При сварке таких же колец известным,способом время сварки составляет 45 с, В предлагаемом способе повышается сварочный ток, а следовательно, и мощность. Скорость оплавления при этом поддерживается на одном уровне (0,25-0,35 мм/с).

На машине К190П сваривают рельсы типа Р65. Напряжение сварки устанавливают 7,8 В. Скорость перемещения подвижной колонны машины устанавливают равной 4 мм/с, На скорость перемещения воздействуют обратной отри-, цательной связью по сварочному току.

Коэффициент обратной отрицательной связи выбирают таким образом, чтобы скорость сближения подвижной колонны быпа равна нулю при сварочном токе, равном 20000 А. Задаются оптимальной скоростью сближения машины при оплав25 лении (средней скоростью оплавления), которая равна 0,15 мм/с. В процессе оплавления измеряют фактическую среднюю скорость оплавления. Когда фактическая средняя скорость оплавления

30 по мере нагрева повышается и стано. вится больше заданной, то уменьшают коэффициент обратной отрицательной связи. Коэффициент обратной отрицательной связи уменьшают ступенями. 35

Величина ступени определяет значение тока, при котором скорость сближения машины при оплавлении равна нулю.При сварке рельсов величина ступени равна 3000 А, т.е. после первого умень- 40 шения коэффициента обратной связи скорость сближения машины при оплавлении равна нулю, когда сварочный ток равен 20000 А + 3000 А и т.д.

В процессе оплавления сварочный ток повышается до 40000 А. Время сварки 80 с. Припуск на оплавление

12 мм. При испытании сварные соединения рельсов показывают удовлетворительные результаты, Время сварки 50 рельсов типа Р65 известным способом составляет 200 с, а припуск на оплавление 30-35 мм.

Предлагаемый способ контактной стыковой сварки оплавлением позволя- 55 ет экономить на кажцом стыке по 2 см рельса.

ВНИИПИ Заказ 6793/13

Произв.-полигр. пр-тие, г.

Формула и з обретения

l . Способ контактной стыковой сварки оплавлением, при котором во время сварки скорость оплавления задают равной скорости перемещения подвижной колонны сварочной машины и воздействуют на нее обратной отрицательной связью по параметру, характеризующему процесс оплавления, например сварочному току, при этом в процессе сварки изменяют воздействие обратной отрицательной связи, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности сварки путем интенсификации нагрева свариваемых деталей и уменьшения припуска на оплавление, по мере нагрева свариваемых деталей уменыпают воздействие обратной отрицательной связи.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что уменьшают воздействие обратной отрицательной связи путем уменьшения коэффициента обратной отрицательной связй.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что уменьшают воздействие обратной отрицательной связи путем увеличения скорости перемещения подвижной колонны машины.

4. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что о нагреве свариваемых деталей судят по времени оплавления и уменьшают воздействие обратной отрицательной связи с течением времени оплавления.

5. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что о нагреве свариваемых деталей судят по величине оплавления их и уменьшают воздействие обратной отрицательной связи по мере увеличения величины оплавления деталей.

6. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что о нагреве свариваемых деталей судят по величине фактической скорости оплавления деталей и уменьшают воздействие обратной отрицательной связи тогда, когда фактическая скорость оплавления превышает заданную скорость оплавления .

7. Способ но и. 1, о т л и ч а ю- шийся тем, что воздействие обратной отрицательной связи уменьшают на величину, пропорциональную величине расходуемой электрической энергии в процессе оплавления.

Тираж 1001 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4