Способ дуговой сварки с принудительным охлаждением

 

Использование: сварочное производство конструкций машиностроения. Сущность изобретения: при сварке с прйн9дительным охлаждением струей жидкости контролируют температуру в точках аппозитно расположенных на нормали к продажной оси шва. По сигналу рассогласования изменяют положение струи охлаждающей жидкости ее угловым перемещением относительно оси электрода. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оь ,А Ю

1 р ф (21) 4707429/08 (22) 20,06,89 (46) 30.09.92. Бюл. N 36 (71) Омский филиал Научно-исследовательского института технологии и организации производства двигателей (72) А.В.Дробот, В.И,Дробот и Т.Б,Зубарев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1006123, кл. В 23 К 9/10, 1984.

Заявка Японии №. 56-53881, кл, В 23 К 9/23, 1981. (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Изобретение относится к сварке и может быть использовано в сварочном производстве конструкций машиностроения, Известен способ регулирования процесса дуговой сварки, при котором электрод направляют вдоль стыка по сигналу разности температур, измеренных в точках на поверхности свариваемого изделия, симметрично относительно продольной оси шва.

Однако известный способ не обеспечивает постоянство качества сварки с принудительным охлаждением по длине сварного шва. Это обусловлено тем, что способ не позволяет получать информацию о положении установочной изотермы относительно электрода и, следовательно, не позволяет стабилизировать положение струи охлаждающей жидкости относительно установочной изотермы, Известен способ дуговой сварки с принудительным охлаждением, принятый в ка„„Я2„„1764884 А1 (51)5 В 23 К 9/167, 9/173 (57) Использование: сварочное производство конструкций машиностроения, Сущность изобретения; при сварке с прйнудлтельным охлаждением струей жидкости контролируют температуоу в точках аппозитно расположенных на нормали к продольной оси шва. По сигналу рассогласования изменяют положение струи охлаждающей жидкости ее угловым перемещением относительно оси электрода, 1 ил, честве прототипа, при котором на сварной шов подают струю охлаждающей жидкости и устанавливают ее на определенном расстоянии от оси электрода и границы сварочной ванны, Однако известный способ не позволяет обеспечить постоянство качества сварки с принудительным охлаждением по длине сварного шва. Это обусловлено тем, что способ не обеспечивает получение информации о положении струи охлаждающей жидкости относительно установочной изотермы в направлении по нормали к оси шва, что приводит к нестабильности охлаждения в процессе сварки в заданной зоне сварного соединения. В результате отклонения режима сварки с принудительным охлаждением от оптимального получаются участки сварного шва пониженного качества, что недопустимо при сварке узлов, к качеству которых предьявляются высокие требования, 1764884

Целью изобретения является обеспечение постоянного качества сварки с принудительным охлаждением по длине сварного шва путем стабилизации положения струи охлаждающей жидкости в процессе сварки относительно установочной изотермы.

На чертеже представлена схема процесса .

Способ осуществляется следующим образом.

На сварное соединение 1 на расстоянии

L от оси электрода 2 до хвостовой части установочной изотермы 3, определяемом предварительно, подают струю охлаждающей жидкости 4.

В качестве заданных элементов контроля используют оппозитно расположенные на нормали 5 к продольной оси шва 6 точки

7 и 8 с равными температурами, Точки 7 и 8 с равными температурами и струя охлаждающей жидкости 4 в каждый момент процесса сварки образуют условный треугольник.

Предварительно задаются параметры условного треугольника, например его сторонами, и поддерживают их постоянными путем углового перемещения струи охлаждающей жидкости 4 относительно оси электрода 2. Так, при перемещении в процессе сварки оси электрода 2 и изотермы 3 по криволинейной траектории в положение соответственно 2 и 3 струя охлаждающей жидкости 4 отклоняется от заданного положения относительно установочной изотермы 3 и займет положение 4, а точки равных температур 7 и 8 сместятся в положение 7 и 8 . Образующийся новый условный треугольник с вершинами в точках 7, 8, 4 отличается от заданного треугольниками 7, 8, 4 длинами своих сторон. При этом с увеличением этих отличий увеличивается асимметрия свойств сварного соединения .(структура шва, напряженное состояние сварного соединения). Возникающую асимметрию свойств сварного соединения по сигналу рассогласования устраняют угловым перемещением струи охлаждающей жидкости 4 в положение 4, образовавшийся условный треугольник 7, 8, 4 равен условному треугольнику 7, 8, 4. Это позволяет стабилизировать положение струи охлаждающей жидкости в процессе сварки относительно установочной изотермы в направлении по нормали к оси шва и, таким образом, обеспечить постоянное ка5

50 чество сварки с принудительным охлаждением по длине сварного шва, В процессе сварки этот цикл регулирования постоянно повторяется.

Пример, Сваривали по криволинейной траектории образцы из материала ЭП

199 толщиной 1,5 мм, Режим сварки: сила тока 80 А, скорость сварки 15 м/ч, напряжение на дуге 10 В, расход аргона — 8 л/мин, охлаждающая жидкость — вода, диаметр струи 0,5 мм, давление охлаждающей жидкости перед струей 0,4-0,5 МПа, расстояние от оси электрода до струи 9 мм, При проведении экспериментов струю устанавливали в хвостовой части сварочной ванны, для чего датчики температур располагали на расстоянии 5 мм от струи охлаждающей жидкости и на расстоянии 8 мм между собой, а по сигналу рассогласования датчиков температур, стабилизировали положение струи охлаждающей жидкости в хвостовой части сварочной ванны ее угловым перемещением подуге с постоянным радиусом, равным

9 мм, Система регулирования была изготовлена лабораторно. В нее входили: два датчика температуры, два усилителя, сравнивающее устройство, блок управления двигателем, двигатель, который через редуктор связан с механизмом углового перемещения струи относительно оси электрода.

Использование изобретения позволяет обеспечить постоянное качество сварки с принудительныМ охлаждением по длине сварного шва и, таким образом, повысить ресурс изделий., сваренных этим видом сварки, в 1,2 раза, Формула изобретения

Способ дуговой сварки с принудительным охлаждением, при котором на зону сварного соединения подают струю жидкости и устанавливают ее на определенном расстоянии от электрода и границы сварочной ванны, отличающийся тем, что, с целью обеспечения качества по длине сварного шва путем стабилизации положения струи жидкости относительно оси установочной изотермы, в процессе сварки контролируют температуру в точках, оппозитно расположенных на нормали к профильной оси шва, и по сигналу рассогласования изменяют положение струи охлаждающей жидкости ее угловым перемещением относительно оси электрода.

1764884

Составитель B. Кулик

Редактор Л. Народная Техред М.Моргентал Корректор Н. Слободяник

Заказ 3338 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 1,01 (h