Способ контактной стыковой сварки оплавлением

 

Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением и может быть использовано в различных : отраслях промышленности,. Цель изобретения - повьшение качества сварных соединений. Доя этого осадку при сварке осуществляют в два этапа,Сначала осуществляют замер положительных и отрицательных амплитудных значений сварочного тока. Определяют отношение этих величин, измеренных в одном периоде. По величине этого отношения определяют конец первого этапа осадкио Способ обеспечивает более точную регламентацию первого этапа осадки, что предотвращает перегрев металла в контактной зоне и повышает стабильность качества сварных соединений 3 ил с а С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„, 1461605 А1 (51) 4 В 23 К 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4171763/33-27 (22) 04.0) .87 (46) 28,02,89. Бюл. У 8 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) С.И.Кучук-Яценко, В.Г.Кривенко, М.В.Богорский, Д.И.Беляев, С.В.Мордвинов, А.В.Бондарук и Н.Д.Горонков (53) 621.791„762.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1298022, кл. В 23 К 11/04, 1985. (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ, ОПЛАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением и

Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением, может применяться в различных отраслях промьппленности.

Целью изобретения является повышение качества сварных соединений.

На фиг.1 приведено графическое изображение изменения тока в процессе сварки в функции времени, на фиг,2зависимость отношения положительной и отрицательной величин амплитудного значения сварочного тока от времени; на фиг.3 — блок-схема устройства, позволяющего реализовать описываемый способ.

Сущность способа состоит в следующем.

Осадку при сварке проводят в два этапа. Моменту времени Т (фиг.1) может быть использовано в различных . отраслях промышленности» Цель изоб- ретения — повьппение качества сварных соединений. Для этого осадку при сварке осуществляют в два этапа,Сначала осуществляют замер положительных и отрицательных амплитудных зна" чений сварочного тока. Определяют отношение этих величин, измеренных в одном периоде. По величине этого отношения определяют конец первого этапа осадки. Способ обеспечивает более точную регламентацию первого этапа осадки, что предотвращает перегрев металла в контактной зоне и повышает стабильность качестВа сварных соединений. 3 ил.

2 соответствует начало осадки. В процессе осадки измеряют отдельно положительные I и отрицательные I величины амплитудного значения сварочного тока, определяют отношение указанных величин, измеренных в одном периоде (I+/? ). Конец первого этапе осадки t<, определяют по значению соотношения I+/I (фиг.2), После завершения первого этапа сварочный ток отключают и усилие осадки ступенчато увеличивают.

Установлено, что оптимальный момент отключения сварочного тока при сварке изделий с развитым сечением соответствует времени t когда отношение Х /I не достигает единицы.

Оптимальное значение отношения (с точки зрения получения наилучших ме1461605

4 ханических характеристик сварного соединения) положительного амплитудного значения сварочного тока к отрицательному амплитудному значению сварочного тока, измеренных в одном периоде, устанавливается для каждого конкретного изделия в результате проведения экспериментальных сварок при различных значениях отношения амплитудных значений тока с дальнейшим разрушающим контролем сварных соединений.

Для компактных изделий большего сечения отношение I+/I устанавливают большего значения, чем при сварке тонколистовых и изделий с сильно развитым сечением.

Для реализации способа была использована следующая блок-схема (фиг.3).

Измерительный трансформатор 1 своим выходом соединен с блоком 2 разделения сигнала. Выходы блока 2 разделения сигнала соединены с блоком З,запоминания сигнала положительной полярности и блока 4 запоминания сигнала отрицательной полярности.

Выходы блоков 3, 4 соединены с входом блока 5 деления.. Выход блока 5 соединен с входом блока 6 сравнения, с выхода которого снимается сигнал об окончании первого этапа осадки.

В качестве измерительного трансформатора 1 тока применен трансформатор тока типа ТНШЛ 1000/5. Блок 2 разделения сигнала содержит два однополупериодных выпрямителя. Блок 3 запоминания сигнала положительной полярности и блок 4 запоминания сигнала отрицательной полярности представляют собой амплитудные детекторы.

Блок 6 сравнения представляет собой компаратор.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный трансформатор 1 тока измеряет ток в первичной цепи сварочного трансформатора. Токовый сигнал, пропорциональный значению сварочного тока, поступает в блок 2 разделения сигнала. Если значение токового сигнала обозначить i то значение сварочного тока можно представить выражением I = К„- К - i, где

К вЂ” коэффициент трансформации сварочного трансформатора, К - коэффи циент трансформации измерительного трансформатора. Токовый сигнал

45 пропорциональный величине сварочного тока, после разделения на сигналы положительной и отрицательной поляр-. ностей, поступает соответственно в блоки 3 и 4 запоминания сигнала, представляющие собой амплитудные детекторы. С выхода блоков 3, 4 запоминания сигналы поступают в блок 6 сравнения, где сравниваются с заданной величиной отношения положительного значения тока к отрицательному значению тока, определенной заранее экспериментальным путем. При равенстве измеренного и заданного значений отношения блок 6 сравнения вы-. рабатывает сигнал об окончании первого этапа осадки и отключении сварочного тока.

Пример. Способ был реализован на серийной машине -617, При сварке величина сварочного напряжения была 5,1 В, величина осадки

6 мм. Сваривали обечайку диаметром

250 мм из стали 0,8 кП. Заготовку обечайки изготовили из полосы толщиной 5 мм и шириной 150 мм.

Оптимальное значение соотношения

I

Значения соотношения I+/Х„ задавали в интервале от 0,8 до 1,0. В опытах значения коэффициентов трансформации. К и К были следующими: К

380/5э1 = 74з5; К = 1000/5 = 200 °

Было использовано устройство, собранное в соответствии с блок-схемой, приведенной на фиг.3.

Контроль процесса сварки производили по записи токового сигнала на специальный высокоскоростной магнитофон. Затем запись воспроизводили на графопостроителе. С учетом коэффициентов К и К были определены амплитудные значения сварочного тока для конкретных случаев сварки:

При заданном значении .

Т+ = 6600A; Т =8090A;

I = )33)0A; I 14720A;

Т = ) 87503„ I =18750А.

Таким образом, фактически полученные значения соотношения I+/I были равны 0,816; О, 904; 1,0 соответственно. Некоторое несоответствие полученных значений I+/I заданным объясняется следующим: вычисление отноше1461605 6 лее точному определению конца перво го этапа осадки, т.е. момента отключения сварочного тока. ния I+/I производили по ре,зультатам замеров, осуществляемых через 0,02 с (частота сварочного тока 50 Гц), а из полученных дискретньм значений соотношения Iq/I были выбраны значения, наиболее близкие к заданным (0,8; 0,9; 1,0).

При значении /I = 0,8 в разломах стыков были вйдны матовые пятна, свидетельствующие о плохой защите металла от окисления, т.е. отключение тока происходило раньше полного закрытия искрового зазора. Процент брака при этом достигал 5-8Х. При сварке партии обечаек при значении соотношения I /I =1,0 результаты механических испытаний на растяжение пока- зали низкую пластичность полученных сварных соединений, связанную с увеличением зерна в зоне стыка. Процент брака при этом достигал 1,5-3,07.

При значении I+I =0,9 процент брака не превышал 1,5Х, что свидетельствовало о высокой повторяемости качества сварных соединений.

Повышение качества сварного соединения обеспечивалось благодаря бо5

Формула изобретения::

Способ контактной стыковой сварки оплавлением, при котором в процессе оплавления по крайней мере одной из

10 свариваемых деталей сообщают воз вратно-поступательное движение, контролируют величину сварочного тока, а осадку осуществляют в два этапа, причем после окончания первого эта15 па осадки сварочный ток отключают и на втором этапе усилие осадки ступенчато увеличивают, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений, в

20 процессе осадки измеряют отдельно положительные и отрицательные величины амплитудного значения сварочного тока, определяют отношения измеренных в одном периоде положительных величин амплитудного значения сварочного тока к отрицательным и конец первого этапа осадки определяют по величине этого отношения.

1461605 1

4М7

Составитель В.Зотин

Редактор А.Маковская Техред M.MopreHTasr Корректор А.Обручар

Заказ 631/12 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101