Способ контактной стыковой сварки сопротивлением

 

Изобретение относится к контактной электросварке, в частности к контактной стыковой сварке сопротивлением преимущественно тонких стальных проволок и металлокорда. Цель изобретения - повышение стабильности количества сварных соединений и чувствительности и точности измерений . Об изменении электрического сопротивления деталей в процессе сварки судят по изменению упа проводимости коммутирующих тиристоров в каждом полупериоде тока при постоянном угле их включения. Команду на отключение тока выдают при достижении определенной разности между углами проводимости в соседних полулериодах тока. Индуктивность сварочного контура предварительно перед сваркой устанавливают по соотношению, приведенному в описании изобретения. 1 з.п. ф-лы,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 823 К 11/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633643/27 (22) 21.11.88 (46) 15.05.91. Бюл. М 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (72) Б,А.Будилов, Ю.Е.Иоффе, Л,А,Любомирский и В.И.Повстян (53) 621.791.76 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1258653, кл. В 23 К 11/24, 1985, (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАРКИ СОПРОТИВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к контактной электросварке, в частности к контактной стыковой сварке сопротивлением преимуИзобретение относится к контактной электросварке, в частности к контактной стыковой сварке сопротивлением преимущественно тонких стальных проволок и металлокорда.

Цель изобретения — повышение стабильности качества сварных соединений и чувствительности и точности измерений.

В способе контактной стыковой сварки сопротивлением переменным током, коммутируемым тиристорами, управление и контроль процессом сварки осуществляют по величине электрического сопротивления свариваемых деталей, которое пропорционально углу проводимости тиристоров при постоянном угле их включения.

Действительно, мгновенное значение сварочного тока при фазовом регулировании определяется соотношением

„„Ж„„1б48б80 А1 щественно тонких стальных проволок и металлокорда. Цель изобретения — повышение стабильности количества сварных соединений и чувствительности и точности измерений. Об изменении электрического сопротивления деталей в процессе сварки судят по изменению угла проводимости коммутирующих тиристоров в каждом полупериоде тока при постоянном угле их включения. Команду на отключение тока выдают при достижении определенной разности между углами проводимости в соседних полупериодах тока. Индуктивность сварочного контура предварительно перед сваркой устанавливают по соотношению, приведенному в описании изобретения. 1 з.п. ф-лы, l(t) =- i (sin(on + а -p ) - sin(a — ср ) ехр(- сясь p)), (1) где а- угол включения тиристоров; у) — угол сдвига фаз.

Импульс тока заканчивается в момент

Тл.

Тогда уравнение для угла проводимости

Ъсо Т будет иметь вид

sin(A. + а- p) — sin(a - р)exp(gctg р)) = 0(2)

Иэ уравнения (2) следует, что величина .л зависиттолько от аи р, т.е. при постоянном угле а величина угла проводимости будет зависеть только от угла сдвига фаз.

Таким образом, при постоянной индуктивности контура и постоянном угле а изменение л, будут определяться изменением активного сопротивления контура. Поэтому по изменению Х можно судить об измене1648680

Ъ .

55 нии сопротивления деталей в процессе сварки.

В то же время угол проводимости

А функционально определяет cosy машины при сварке.

Как известно сову - ", . {3) Йев +1 где йсв и Х вЂ” соответственно, активное и индуктивное сопротивление сварочного контура, Причем

Rce R+ R t4) где R — сопротивление машины при коротком замыкании;

Ry- сопротивление деталей при сварке.

Для получения максимальной чувствительности способа необходимо, чтобы производная соз достигла максимума, Я

Это достигается при Х = ф й, Учитывая Х 2Я Й., (5) где (. — индуктивность сварочного контура;

f — частота сварочного тока, получают = — — (я в,).

0,226

f (6)

Сопротивление цилиндрических деталей обратно пропорционально их диаметру

Rg =-—

K (7) где d — диаметр сваривэемых деталей;

К вЂ” козффициент пропорциональности.

Коэффициент пропорциональности для каждого материала экспериментально: для стали K= 1200мкОм мм; для меди

К = 75 мкОм мм, для алюминия К =

=130 мкОм мм, Таким образом, для получения наивысшей точности измерений необходимо иметь индуктивность сварочного контура (8)

Способ осуществляют следующим образом.

Перед сваркой известным образом, например, введением железа во вторичный контур,. устанавливают индуктивность контура в зависимости от материала и диаметра свариваемых деталей по соотношению

0,226 (+ К)

Сварку ведут при постоянном угле включения тиристоров. В процессе сварки в каждом полупериоде тока измеряют угол проводимости тиристоров и сравнивают полученные значения друг с другом. Команду на выключение тока выдают при достижении разности между продолжитель5

35 ностью протекания тока в соседних полупериодах значения, меньшего наперед заданной величины.

Для осуществления способа необходим простой и нечувствительный к наводкам датчик угла проводимости и всего две операции — запомнить углы проводимости и сопоставить их. Стабильность качества сварных соединений за счет низкой чувствительности датчика к наводкам повышается на 10-15, Пример. 1. Проволоку из стали Ст.3 диаметром 2 мм сваривали током промышленной частоты на машине типа МС-403, оборудованной тиристорным контактором.

У атой машины R =235 10 Ом, L=0,286х х10 Гн. Индуктивность контура установкой дополнительных магнитопроводов вокруг шин вторичного контура была увеличена до 1,85 10 Гн. Управление сваркой осуществлялось от микроЭВМ, которая поддерживала постоянный угол включения а, фиксировала в каждом полупериоде угол проводимости il, и сопоставляла их между собой для принятия решения о завершении сварки. Выход годных при безгратовой сварке составил 98ф>.

Пример 2. Стальную проволоку диаметром 0,5 мм сваривали током промышленной частоты на машине типа МСС-0301, имеющей й-470 10 Ом, L=1,21 10 Гн.

Индуктивность ее путем введения в контур подмагничиваемого дросселя была увеличенадо6,3 10 Гн.

Управление сваркой осуществлялось тем же устройством. Выход годных безгратовых соединений составил 967.

Формула изобретения

1. Способ контактной стыковой сварки сопротивлением, при котором управление и контроль процессом сварки осуществляют по величине электрического сопротивления деталей в каждом полупериоде сварочного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности качества сварных соединений преимущественно для сварки переменным током, коммутируемым тиристорами, об изменении сопротивления деталей судят по изменению угла проводимости тиристоров при постоянном угле их включения и сварочный ТоК отключают по достижении разности между углами проводимости тиристоров в соседних полупериодэх значения меньше заданной величины, которая зависит от свариваемых деталей.

2. Способ поп.1; отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительно1648680

d — диаметр свариваемых деталей.

Составитель К. Солдатов

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор M. Товтин

Заказ 1486 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сти и точности измерений угла проводимости тиристоров при сварке цилиндрических деталей, индуктивность сварочного контура устанавливают в соответствии с соотношением

0,226 (R+ K)

d где 1 и R — соответственно индуктивность и активное сопротивление сварочного контура при коротком замыкании, приведенные к вторичной стороне;

f — частота колебаний переменного тока;

5 К вЂ” коэффициент, зависящий от материала свариваемых деталей,