Устройство для дуговой сварки с короткими замыканиями дугового промежутка

 

Союз Сюветскии

Социалистииеских

Республик

Гасударственный кемнтет

Совета Министрев СССР ве делам изабрвтений и еткрмтий

91.

8.8 } (72) Авторы изобретения

О. И. Горнов и Г. С. Кузьмин (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОИ СВАРКИ С

КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО

ПРОМЕЖУТКА

Изобретение относится к элсктродуговой сварке, в частности к электрооборудованию для сварки в среде активного защитного газа, например углекислого, в режиме с короткими замыканиями межэлектродного промежутка.

Известно устройство для электродутовой сварки с короткими замыканиями дугового промежутка (1), в котором в период короткого замыкания ток ограничивается с помощью индуктивности. Индуктивность ВсВарочной цепи значительно повышает скорость расплавления электрода, а следовательно, и производительность сварки.

Однако включение индуктивности в сварочную цепь увеличивает длительность короткого замыкания, так как в начале периоде„скорость ввода энергии минимальна.

Увеличение длительности короткого замыкания вызывает сокращение длины перемычки за счет непрерывной подачи электрода, что повышает процент неразорвавшихся перемычек при малом токе и не позволяет полностью исключить разбрызгивание металла при сварке.

Известно также устройство для дуговой сварки с короткими замыканиями дугового промежутка (2), содержащее источHHK питания, подключенный к промежуTIA электрод-изделие через индуктивность и коммутирующий блок на тиристорах, схему управления тиристорами, а также импульсный источник питания. В этом устройстве при

5 ограничении тока в период короткого замь1кания до определенного постоянного уровня подают кратковременный импульс тока для восстановления энергетического цикла н ускорения формирования перемычки. Но ввн вду того, что ток перед разрывом перемычки ограничен, а следовательно, ограничена скорость ввода энергии в данный момент в перемычку, невозможно снизить уровень тока короткого замыкания до значения, обеспечи ваю щего ми ни мальное разбрызгивание.

Целью изобретения является уменьшение разбрызгивания металла путем увеличения скорости ввода энергии в перемычку перед ее разрывом.

Цель достигается тем, что импульсный источник питания выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных симметричного тиристора и емкости конденсатора, причем указанная цепочка подсоединена napaл626904 лельно источнику I ;ггания через упомянутую и нд укти в ность.

На чертеже показана электрическая схема устройства для электродуговой сварки с короткими замыканиями. 5

Устройство содержит сварочный источник питания 1, последовательно с которым соединены индуктивность 2, электрод-изделие 3 и тиристорный блок коммутации 4.

Цепочка возбуждения 5 шунтирует блок коммутации, а импульсный источник питания 6 подсоединен параллельно сварочному источнику питания. В устройство входит также схема управления 7.

Блок 4 коммутации выполнен по схеме прерывания тока с последовательным вклю- 15 чением коммутируюшего конденсатора 8 относительно основного тиристора 9 и с зарядкой его от дополнительного источника питания IO и содержит вспомогательный тиристор 11.

Цепочка возбуждения 5 состоит из индуктивности 12 и резистора 13.

Импульсный источник питания 6 содержит си мметричный тиристор-симистор 14 и накопительный конденсатор 15. В цепь электрода включена индуктивность 16. 25

В состав схемы управления 7 входят триггер Шмитта, дифференциальные цепочки, элементы задержки и формирователи сигнала импульсов.

Устройство работает следующим образом. При включении сварочного источника питания 1 и замыкании электродов 3 по сварочной цепи проходит ток, электроды расплавляются и образуется жидкая перемычка.

I1o мере нагрева перемычки за счет появления паров металла сопротивление и, соответственно, напряжение резко возрастают.

По достижении заданного уровня напряжения на перемычке срабатывает триггер Шмитта,сигнал от которого через дифференцирующую цепочку и формирователь импульсов отпирает вспомогательный тиристор 11. На- 40 пряжение коммутирующего конденсатора 8, предварительно заряженного от дополнительного источника питания 10, прикладывается к индуктивности 16 и к основному тиристору 9 встречно напряжению сварочной цепи. Тиристор 9 запирается. Ток индуктивности 2 отводится на время коммутации через симистор 14 к конденсатору 15, заряжая его.

При запирании тиристора 9 по цепочке возбуждения 5 начинает проходить ток, огра- 50 ниченный сопротивлением резистора 13, под действием которого и за счет накопленной в конденсаторе энергии перемычка разрывается с незначительным разбрызгиванием, пропорциональным силе разрыва перемычки.

Под действием энергии, накопленной в индуктивности 12, возбуждается слаботочная дуга после разрыва перемычки.

Сигнал от триггера Шмитта, задержанный элементом задержки, подается через формирователь импульсов к тиристору и отпирает его, в результате чего развивается сильноточная дуга.

В момент короткого замыкания триггер

Шмитта выдает сигнал, который проходит через дифференцирующую цепочку, задерживается на время перехода капли в сварочную ванну и, усиливаясь, отпирает симиствр 14. Конденсатор 15 разряжается через перемычку, и цикл повторяется.

Подача импульса в начале короткого замыкания ускоряет формирование перемычки и сокрашает длительность короткого замыкания, в результате чего перемычка разрывается при большей длине, так как уменьшается влияние скорости подачи электрода. Перемычка большей длины в силу большей скорости ввода энергии быстрее разрывается при малом токе. Сокращение процента неразорвавшихся перемычек ведет к уменьшению разбрызгивания.

Кроме того, цепочка отвода энергии позволяет устранить коммутационные потери энергии основного источника питания.

Формула изобретения

Устройство для дуговой сварки с короткими замыканиями дугового промежутка, содержащее источник питания, подключенный к промежутку электрод-изделие через индуктивность и коммутируюший блок на тиристорах, схему управления тиристорами, а также импульсный источник питания, отличаюигееся тем, что, с целью уменьшения разбрызгивания металла путем увеличения скорости ввода энергии в перемычку перед ее разрывом, импульсный источник питания выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных симметричного тирисг„ора и емкости конденсатора, причем указанн ая цепочка подсоединена параллельно источнику питания через упомянутую индуктивность.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 484055, В 23 К 9/00, 1975.

2. Автор с кое св идет ел ь ство С С С P № 408726, В 23 К 9/00, 1974.

Составитель И. Лурье

Редактор Н. Вирко Текред О.Луговая Корректор Н. Т пица

Заказ 5893!49 Тираж 1263 Подписное (1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Филиал Г1ПП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1рсн ктнаи.