Способ контактной сварки

 

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при разработке технологии точечной и стыковой сварки сопротивлением. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений за счет повышения точности определения сопротивления. При включении сварочного тока система управления источником тока измеряет на каждом полупериоде работы инвертора амплитуду выходного напряжения инвертора и по ее значению определяют сопротивление свариваемых деталей. Система управления сравнивает фактическое сопротивление свариваемых деталей с заданным и, когда эти величины совпадают, сварочный ток выключают.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР. (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4668915/08 (22) 30.03.89 (46) 15.02.93. Бюл. М 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (72) Б.Н.Резников (56) Управление процессом контактной точечной сварки, выполняемой с помощью . сварочного робота. Автоматическая сварка, 1984, М 9, с,66 — 69.

Авторское свидетельство СССР

N 1479240, В 23 К 11/00, 1987, Изобретение относится к области сварки и может быть использовано как при точечной, так и при стыковой сварке сопротивлением.

Известен способ контактной сварки, при котором контроль и управление процессом осуществляют по величине электрического сопротивления свариваемых деталей, Этот способ предполагает измерение величин сварочного тока, падение напряжения между электродами и вычисление электрического сопротивления между электродами, по которому судят о сопротивлении свариваемых деталей. При этом электрическое сопротивление дателей вычисляется с большой погрешностью, которое существенно снижает качество сварных соединений. Погрешность вычисления складывается из нескольких составляющих, Во-первых, о величине сварочного тока су„„Я3 „„1794609 A 1

rsi)s В 23 К 11/00, 11/02, 11/10 (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при разработке технологии точечной и стыковой сварки сопротивлением. Цель изобретения — повышение качества сварных соединений за счет повышения точности определения сопротивления. При включении сварочного тока система управления источником тока измеряет на каждом полупериоде работы инвертора амплитуду выходного напряжения инвертора и по ее значению определяют сопротивление свариваемых деталей, Система управления сравнивает фактическое сопротивление свариваемых деталей с заданным и, когда эти величины совпадают, сварочный ток выключают. дят по падению напряжения на участке консоли клещей, но из-за того, что участок консоли имеет активно-индуктивное сопротивление, падение напряжения на участке консоли клещей не повторяет по форме сварочный ток. Во-вторых, вместо падения напряжения на деталях снимается падение напряжения на электродах и соответственно вместо электрического сопротивления деталей вычисляется сопротивление между электродами, куда входят соп ротивление участков электродов и переходные сопротивления электрод-деталь, Втретьих, результаты измерений содержат погрешность из-за наводок на длинные измерительные провода, которые проложены ло разным "хоботам" сварочных клещей.

Все это существенно увеличивает погреш ность вычисления электрического сопротивления свариваемых деталей, 1794609 приводит к раэбросу диаметра литого ядра.

or сварки к сварке, к росту числа бракованных сварных соединений, к снижению качества сварных соединений.

Известен способ контактной сварки с использованием последовательного инвертора в составе источника тока, принятого за прототип, при котором контроль и управление процессом осуществляют по величине электрического сопротивления сваривае- 10 мых деталей, по которому измеряют частоту собственных колебаний инверторэ и по ее значению судят о величине сопротивления деталей, Однако, при измерении относительной величины сопротивления

R * °

R 1

2L ob где coo — резонансная частота; 20

R — эквивалентное сопротивление нагрузки инвертора

L — эквивалентная индуктивность нагрузки, в реальном диапэзоне й* 0,2-0,6. который определяется с одной стороны ве- 25 личиной максимально допустимой выходного напряжения инверторэ, с другой стороны необходимостью колебательного характера процесса, относительная величина частоты

30 э И

И й4 . изменяется в 1,23 раза (0,98-0.8)

Это снижает точность вычисления сопротивления свариваемых деталей и приво- 35 дит к появлению бракованных сварных соединений.

Целью предполагаемого изобретения является повышение качества сварных соединений за счет повышения определения 40 электрического сопротивления свариваемых деталей.

Поставленная цель достигается зэ счет того, что в способе контактной сварки с ис- .45 пользованием последовательного инверторэ в составе источника тока, при котором контрояь и управление процессом осуществляют по величине электрического сопротивления свэриваемых деталей. согласно 50 изобретению в процессе сварки измеряют амплитуды выходного напряжения инвертора Ч и напряжение на выходе инвертора V< и по измеренным значениям рассчитывают сопротивление свариваемых деталей Rg M3 55 соотношения:

Rg= 2р

p — волновое сопротивление колебательного контура инвертора

Rg — сопротивление сварочного контура и сварочного трансформатора.

Способ осуществляется следующим образом, При. включении сварочного тока с поМощью системы управления источника в состав которого входит последовательный инвертор, измеряют в процессе сварки амплитуды выходного напряжения инвертора и напряжение на входе инвертора и по полученным величинам по формуле (1) рассчитывают сопротивление свариваемых деталей.

Когда величина сопротивления достигает заданного значения, сварочный ток выключают и заканчивают процесс сварки.

Способ был опробован на макете подвесных клещей для контактной точечной сварки с источником сварочного тока, содержащим последовательный полумостовой инвертор на тиристорах, в диагональ переменного тока которого был включен сварочный трансформатор, В качестве системы управления была использована ЦВМ типа ДВК-3.

Макет содержал датчики выходного и входного напряжений инвертора.

Производилась сварка деталей из нержавеющей стали Х18Н8Т толщиной 1,0+1,0 мм.

Источник тока имел следующие парэметры:

L-0,2 10 Гн; С 400 10 Ф;

Ra=130 10 Îì; Чв 540 В:

k 32 — коэффициент трансформации сварочного трансформатора. Сварочный ток равнялся 6 кА.

При достижении Rg величины 0,15 OM сварочный ток выключался. так кэк дальнейшее его уменьшение, как показали эксперименты приводит к снижению качества сварного соединения, Указанный режим сварки позволил получить выход сварных соединений с диаметром литого ядра, равным 5,2 мм более 98 .

По сравнению с прототипом повышается качество сварных соединений зэ счет более точного определения сопротивления свариваемых изделий в процессе сварки.

1794609

Формула изобретения значениям рассчитывают сопротивление свариваемых деталей Яв из соотношения — — In (1 - -)

1 Ча

Яв 2р

1+(- 1п (1 — — ))2 ж Vm

Составитель Б.Резников

Техред М.Моргентал . Корректор О.Кравцова

Редактор Т.Иванова Заказ 390 Тираж Подписное

В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., 4/8

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

Способ контактной сварки с использованием последовательного инвертора в составе источника тока, при котором контроль и управление процессом осуществляют по величине электрического сопротивления свариваемых деталей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений за счет повышения точности определения сопротивления, в процессе сварки измеряют амплитуды выходного напряжения инвертора и напряжение на входе инвертора и по измеренным где р — волновое сопротивление колебательного контура инвертора;

Йк — сопротивление сварочного контура и сварочного трансформатора:

V — амплитуда выходного напряжения инвертора;

Ча — напряжение на входе инвертора,