Способ управления процессом электронно-лучевой сварки

 

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при электронно-лучевой сварке со сквозпроплавлением, в частности, металлов большой толщины. Целью изобретения является повышение качества сварного шва за счет улучшения условий равномерного формирования обратной стороны шва. Для управления тепловложением в зону сварки используют сигнал, пропорциональный ширине зоны расплавленного металла -с обратной стороны стыка. При этом определяют длительность импульса, соответствующего той части электрического сигнала, которая превьш1ает порог, сравнивают полученную длительность с заданной и вьфабатывают на основании сравнения управляющее воздействие . Способ позволяет повысить качество сварного соединения, что ведет к повьш1ению производительности труда за счет снижения брака. 1 ил. | (Л О5 4 1ЧЭ сг

СОВХОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 23 К 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4111855/31-27 (22) 18.06.86 (46) 07.10.87. Бюл. h 37 (71) Институт электросварки им. Е,О.Патона (72) Б.Е.Патон, Ю.H.Ëàíêèí, О.К.Назаренко, В.В.Зубов и М.Л.Лифшиц (53) 621. 791.72(088.8) (56) Заявка Японии 11 58-86987, кл. В 23 К 15/00, 1983. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при электронно-лучевой сварке со сквозным проплавлением, в частности, металлов большой толщины. Целью изобре„„SU„„1342648 А1 тения является повышение качества сварного шва за счет улучшения условий равномерного формирования обратной стороны шва, Для управления тепловложением в зону сварки используют сигнал, пропорциональный ширине зоны расплавленного металла с обратной стороны стыка. При этом определяют длительность импульса, соответствующего тай части электрического сигнала, которая превьппает порог, сравнивают полученную длительность с заданной и вырабатывают на основании сравнения управляющее воздействие. Способ позволяет повысить качество сварного соединения, что ведет к повьппению производительности труда за счет снижения брака. 1 ил.

1 1 342648 2

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано ирй электронно-лучевой сварке со сквозным проплавлением, в частности, металлов большой толщины.

Целью изобретения является повышение качества сварного шва за счет улучшения условий равномерного формирования обратной стороны шва.

На чертеже показано устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство включает датчик 1 фиксации эоны расплавленного металла с обратной стороны стыка, блок 2 определения и преобразования ширины зоны расплавленного металла в электрический сигнал, блок 3 сравнения и выдачи управляющего воздействия, исполнительное устройство 4 и электронно-лучевую пушку 5.

Предлагаемый способ можно представить последовательно в виде следующих укрупненных операции: фиксация зоны расплаВленного ме— талла с обратной стороны стыка; определение ширины эоны расплавленного металла и преобразование ее в электрический сигнал; сравнение полученного сигнала с заданным и выработка соответствующего управляющего воздействия на основе полученного рассогласования.

Фиксация зоны расплавленного металла (интенсивно светящегося пятна) с обратной стороны стыка 6 канала 7 проплавления осуществляется с помощью датчика 1, в качестве которого может использоваться оптический датчик (например, телевизионная камера, снабженная светофильтром). Полученная, таким образом, информация о зоне 6 поступает в блок 2, в котором определяется ширина этой зоны и выполняется преобразование в электрический сигнал, используемый затем в блоке 3. В блоке 3 сигнал, пропорциональный ширине эоны расплавленного металла, сравнивается с заданным сигналом, установленным исходя из технологических требований, и в зависимости от величины рассогласования выдается соответствующее управляющее воздействие на исполнительное устройство 4, регулирующее тепловложение в зону сварки.

Следовательно, цепь управления регулирует тепловложение в зону сварки так, чтобы ширина зоны расплавленно15

)(1

?5

55 го металла оставалась постоянной и равной заданной.

В качестве блока 2 может использоваться, например, устройство, сравнивающее видеосигнал, полученный телевизионной камерой, с порогом, установленным для выделения расплавленного металла, определяющее длительность импульса, соответствующего той части видеосигнала, которая превышает порог. Тем самым длительность импульса прямо пропорциональна ширине зоны расплавленного металла.

Так как тепловложение в зону сварки определяется, например, мощностью электронного луча, током фокусировки фокусирующей катушки электронно-лучевой пушки 5, диаметром развертки электронного луча (в случае развертки последнего по окружности) и скоростью сварки, то в качестве исполнительного устройства 4 может использоваться устройство, регулирующее либо мощностью луча, либо током фокусировки, либо диаметром развертки, или привод для изменения скорости сварки.

Апробацию способа производят на установке У-788 с электронно — лучевой пушкой ЭЛА 60/60 при ускоряющем напр tжении 60кВ итоке сварочноголуча

О, 35 A. Б качестве материала свариваемых деталей используют сталь 10ГН2МФА толщиной 60мм идлиной стыка 500 мм.

Фиксацию зоны расплавленного металла с обратной стороны стыка осуществляют с помощью телевизионной камеры КТП-65, входящей в состав промышленной телевизионной установки пСварка-1 . При этом используют специальную оптическую насадку для защиты объектива камеры от брызг и паров металла. Кроме того, применение в оптической насадке нейтрального светофильтра с 12-кратным ослаблением предохраняет мишень видекона камеры от прожога, а также позволяет получить качественное изображение зоны расплавленного металла.

Проведенные эксперименты подтвердили воэможность улучшения условий равномерного формирования обратной стороны шва путем воздействия на тепловложение в зону сварки (причем регулирование тепловложения производят регулированием одного из параметров, таких как мощность электронного лу— ча, ток фокусировки, диаметр разверт1342648

Составитель В.Пучинский

Техред М.Ходанич Корректор С ц, рнп

Редактор А.Ворович

Заказ 4553/11

Тираж 974 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки и скорость сварки) в зависимости от электрического сигнала, пропорционального ширине зоны расплавленного металла.

Способ позволяет улучшить условия равномерного формирования обратной стороны шва, повысить качество сварного шва, что, в конечном итоге, ведет к повышению производительности труда за счет снижения брака.

Формул а изобретения

Способ управления процессом электронно-лучевой сварки со сквозным проплавлением, заключающийся в воздействии на тепловложение в зону сварки в зависимости от сигнала, характеризующего параметры сварного шва, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного шва эа счет улучшения условий

5 равномерного формирования обратной стороны шва, преобразуют излучение зоны расплавленного металла на поверхности, противоположной электронно-лучевой пушке, в электрический сигнал, который сравнивают с порогом, установленным для выделения зоны расплавленного металла, определяют длительность импульса, соответствующего той части электрического сигнала, которая превышает порог, сравнивают полученную длительность с заданной, вырабатывают на основании сравнения управляющее воздействие.