Способ плазменной резки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено12.03.75 (21) 2109052/27. Союз Советских

Социалистических

Республик

562397 (S1) М. Кл.

В 23 К 31/10 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25 ° 06.77.Бюллетень № 23 (4б) Дата опубликования описания 12.08.77 (53) УДК621.791,947. . 55 (088.8) Э.М. Эсибян, В.Д. Доценко, В.Б. Малкин, Г.Б. Асоянц и М.Е. Данченко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им Е. О. Патона (54) СПОСОБ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ

Изобретение относится к области плазменно дуговой резки металлов.

Известен способ плазменной резки, при котором подают постоянное количество газа в питающую сеть резака, после чего ток режущей дуги увеличивают вначале скачком до величины, равной О,4-0,5 заданнФ, затем в течение определенной длительности

Но экспоненциапьной зависимости.

Недостатком этого способа является щф-10 извольность программы второго самого су щественного этапа формирования режимаилавного наращивания тока режущей дуги.

Целью изобретения является стремпение одновременно выпсшнить два основных тре- 15 бования, предъявляемые к плазморежущей аппаратуре: обеспечить высокую скорость и качество резки, а также высокую эксп» луатационную надежность плазменного резака 20

Оба перечисленных требования большей частью не выполняются в переходном про

-цессе формирования режима дуги, когда ток дуги наращивают от нуля до заданного значения. Чем короче продолжительность уке- 25 занного переходного процесса, тем лучше качество начала реза, однако при этом свае жается эрозионная стойкость электрода и сопла, и наоборот стремление увеличивать длительность периода формирования режим приводит к ухудшению качества начала ре за, но оказывает положительное влияние нв, эрозионную стойкость теплонагруженных элементов плазменного резака-электрода и соплаа

Это достигается тем, что до скачкооб разного увеличения тока режущей дуги пе рекрывают выходное сопловое отверстие рб» зака и замеряют длительность нарастания давления и плазмообразующего газа в нем до значений давления газа питающей сетет, длительность увеличения тока режущей ду ги по экспоненцицльной зависимости зада ют равной измеренной величине, а мгновеи ное значение тока определяют по соотношению: )-,-Р,- ) "(- -) где J - ток скачка, л;

J - заданный ток резки A.

562397

}4 - безразмерный коэффициент, известный кэ теории автоматического регулирования и равный 3-8;

1 ) - длительность нарастания давления плаэмообраэующего газа в резаке, сек.

Йля осуществления выбора длительнос ти и формы кривой второго этапа наращивания тока режущей дуги предлагается в качестве исходного испольэовать процесс, отражающий быстродействие собственно га - щ зовой магистрали плазменного резака. Вре ,менной параметр этого процесса, который, мы обозначим как Е„, предлагается определять до включения дуги при установленном рас ходе плаэмообразуюшего газа с момента мгновенного полного перекрытия выходного соплового отверстия резака. При этом рассматриваемый процесс наполнения газом магистрали резака описывается зависимостью;

D(k) =D (Р,-D,) ехp(-к-1, (г)! о где 7 - величина давления газа в резаке при установленном начальном расходе газа;

Р2 - величина давления газа питающей сети (Р Р(); 25 К - безразмерный коэффициент, рав вый Д-5;

- дпительность нарастания давлео ния плаэмообразующего газа от Р до Р4.

Если сформировать ток режущей дуги 30

Во аналогии вышеуказанной зависимостью, TD практически исключается явление разрыва потока плаэмообразующего газа при минимально возможной дпя данной газовой магистрали длительности переходного процесса установления тока, максимально допустимого для данного канала сопла.

На чертеже показан процесс нарастания давления Р газа в резаке до включения дуги при мгновенном полном перекрытии вы« 40 ходного соплового отверстия, где P) « давление газа при начальном расходе Я, установленном до включения дуги, Pj давление газа в питающей се тиф

Искомый параметр, Время, предшествующее моменту 1 отражает продувку магистрали плазменного резака газом при установленном начальном

его расходе Я, .

Вмомент 4 осуществляется скачок тока дуги до величины ) j и соответственно начинает падать расход газа. После достижения тока 1 в момент ; начинается второй этап егo наращивания в coQTBBTGT вии с зависимостью (1) и в момент достижени(заданного значения 3 практи2 ,чески завершается формирование режима

) (дуги.

Осуществление предлагаемого способа начинают с установлен в резаке начапьного расхода плазмообразуюшего газа, в

1, 5-2 раза обычно превышающего рабочий расход. Установленный таким образом начальный расход газа исключает в дальнейшем необходимость его принудительного регулирования. Наращивание тока режущей дуги вызывает самостоятельное уменьшение расхода газа. При этом начальный расход газа устанавливают до включения дуги таким, чтобы после достижения заданного

:значения тока режущей дуги расход газа принял значение рабочего, т.е. оптимального. Далее необходимо определить параметр, измерение которого не вызывает трудо ностей. В магистрали резака соответственно начальному расходу устанавливается определенное контролируемое давление газа.

Затем мгновенно перекрывают выходное сопловое отверстие резака, после чего давление возрастает и устанавливается равным номинальному давлению питающей сети, Время, отсчитываемое с помощью секундомера от момента перекрытия выходного соплово го отверстия до установления в резаке давления питающей сети, задает программному устройству, реализующему наращивание тока режущей дуги в соответствии с предложенной зависимостью (1). При этом скачок тока устанавливается равным 0,4-0, 5 за- данного значения. Указанная величина скачка тока является максимально возможной," при которой еше не проявляется. Р Н)яние термоудара на эрозионную стойкость эпект рода ппазменного резака; кроме того, выбранный уровень скачка тока еше не приводит к разрыву потока плазмообразую..пего газа, как это имеет место в первом прототипе.

Применение предложенного способа позволяет увеличить производительность процесса резки за счет сокрашения вспомогательных операций по дополнительной механической обработке вырезанных деталей.

Формула изобретения

Способ плазменной резки, при котором подают постоянное количество газа в питающую сеть резака, после чего ток режущей дуги увеличивают вначале скачком до веI личины, равной 0,4-0,5 заданной, затем в течение определенной длительности по екО» поненциальной зависимости, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения скорости и качества резки, а также увеличения ресурса работы резака, до скачкообразного увеличения тока реж. чей луги нов

562397

8z t

Составитель Л. Суханова

Редактор Т. Шагова Техред А. Богдан Корректор !С. Шекмар

Заказ 1897/173 Тираж 1207 Подписное

ЦНИИПИ Госупа!ствеиного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

1130;35, Мсюква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал !1!!П "!!» i»", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 рекрывают выходное. сопловое отверстие резака и замеряют длительность нарастания давления плазмообразующего газа в нем до значений давления газа питающей сети, длительность увеличения тока режущей дуги lI0 экспоненциальной зависимости эада1от равной измеренной величине, а мгн венные значения тока определяют по соотношению: где Д -ток скачка,,А;

Д - заданный ток резки, А;

5 к - безразмерный коэффициент, равный 5;

- длительность нарастания давления плазмообраэующего газа в резаке, сек.