Способ электродуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскнх

Соцналистичвских

Рвслублик

<„ 747642 (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 56 3241 (22) Заявлено2404,78 {21) 2608060 f 25-27 с присоединением эаявкн Ио (23) Приоритет

Опубликовано 15,07.80. Бюллетень М 26 (51)М. Кл.

В 23 К 9/00

Государствеииый комитет

СССР

rio делам изобретеиий и открмтий (53) УДК 621. 791.

75{088.8) Ддта опубликования описания 150780 (72) Авторы изобретения

И. С. Пинчук, А. Л. Хейфец, В. Ф. Постаушкин, . Г. Д. Куликов и Б. В. Худяков .

Челябинский политехнический институт им. Ленияского комсомола (7f) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ЭЛЕ KT РОДУ ГО ВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

С КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА

Изобретение относится к сварке на режимах с короткими замыканиями дугового промежутка, используемых преимущественно яри сварке в защитных газах, главным образом в углекислом газе, иэделий толщиной до 4...6 мм.

В основном авт. св 9 563241 описан способ электродуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка, по которому к моменту разрыва перемычки кратковременно снижают протекающий по ней ток, а момент коммутации определяют в,результате непрерывного измерения падения напряжения на перемычке и 15 точка по достижении этими величинами порогового значении.

При реализации описанного способа возникают трудности, вызванные тем что на ряду с короткими замыканиями длительностью более 1 мс, во время которых осуществляется перенос металла с электродами в сварочную ванну, в процессе сварки имеет место большое количество кратковременных коротких замыканий, длительность которых не превьхаает 1 мс. Такие замыкания не сопровождаются переносом металла, однако как и длительные, вызывают раз- брызгивания,. Иэ-эа высокой скорости ЗО изменения падения напряжения на перемычке и ограниченного быстродейст. вия тиристорных коммутаторов тока, определяемого индуктивностью контура коммутации тока, не удается своевременно снизить ток к концу кратковременных коротких замыканий и тем самым устранить вызванное ими разбрызгивание.

Целью изобретения является повышение качества процесса сварки за счет снижения разбрызгивания металла и повышения стабильности его переноса.

Это достигается тем, что помимо коммутации тока в конце короткого замыкания в момент начала короткого заьыкания, который определяют в результате непрерывного измерения падения напряжения на другом промежутке по фронту снижения абсолютного значения измеряемой величины при достижении ею порогового значения в интервале

5-15 в, снижают ток до значения 230 A на промежуток времени в интервале 0,1-1 мс.

Момент начала короткого замыкания выявляют с помощью порогового устройства по напряжению на дуговом промежутке при срабатывании его на франта„ снижения абсолютного значения

747642, этого напряжения. Порог срабатывания устанавливают в диапазоне 5-15 Я, позволяющем наиболее надежно выявить моменты начала короткого замыкания.

Нижняя граница диапазона ограничивается падением напряжения на вылете электрода, которое может достигать

5 8 верхняя граница — нижним пределом величины пульсаций напряжения во время горения дуги, на которые пороговое устройство не должно срабатывать.

Ток в процессе коммутации снижают до 2 — ЗОЛ. Остаточный ток 2 — 5A необходим для возбуждения дуги и предотвращения разрывов сварочной цепи при отдельных случайных кратковременных коротких замыканиях, которые, несмотря на коммутацию тока, не удалось перевести в длительные короткие замыкания. При тока более ЗОА снижается эффективность коммутации, т.е. значи- 20 тельно возрастает количество кратковременных коротких замыканий.

Длительность интервала времени, на который снижают ток, составляет 25

0,1-1 мс. При меньших значениях не всегда успевает сформироваться крупная перемычка между электродом и сварочной ванной, взрыв которой наиболее просто предотвратить последующей коммутацией тока. Верхняя граница диапазона определяется условием устойчивости процесса сварки, особенно при малых значениях среднего напряжения на дуговом промежутке. При возможности регулировать длительность рассмат риваемого интервала целесообразно с ростом среднего напряжения на дуге стремиться к верхней границе указанного диапазона.

На чертеже приведены осциллограммы падения напряжения О и сварочного Тока 3 во время короткого замыкания при ведении процесса по предлагаемому споссбу ° 45

Перенос металла с коммутацией тока в начале каждого короткого замыкания характеризуется отсутствием кратковременных коротких замыканий и повыше- $p нием стабильности продолжительностей длительных коротких замыканий. Это позволяет гораздо эффективнее снизить разбрызгивание в результате коммутации тока в конце короткого замыкания.

Способ реализуется с помощью тиристорных коммутаторов тока.

Пример. Было определено разбрызгивание металла при сварке в углекислом газе проволокой Св — 08Г2С <р диаметром 1,6 мм на режиме

280...30QA, U — — 23. 25. Разбрызгивание определялось по общепринятой методике при трехкратном дублировании эксперимента (см. таблицу). 65

Влияние коммутации тока на разбрызгивание металла

Разбрызгивание, Ъ

Вари ант коммутации тока

Обычный процесс без коммутации

15,5

Коммутация тока только в начале коротко-. го замыкания

15,2

Коммутация тока только в конце замыкания

8,8

Коммутация тока в начале и конце короткого замыкания

6,1

Предлагаемый способ особенно эффективен на режимах сварки, сопровож1 ающихся в обычном случае нестабильым переносом металла, большим количеством кратковременных коротких замыканий и разбрызгиванием. формула изобретения

Способ электродуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка по авт. св М 563241, о т л и ч а ю щ и A с я тем, что, с целью повышения качества процесса сварки путем уменьшения разбрызгивания металла, в момент начала короткого замыкания, который определяют в результате непрерывного измерения падения напряжения на дуговом промежутке по фронту сниКак видно из таблицы, одна лишь коммутация тока в начале короткого замыкания не приводит к заметному снижению разбрызгивания. Это связано с тем, что в результате одной лишь такой коммутации наблюдается возрастание частоты длительных коротких замыканий, а следовательно, и количество взрывающихся при этом перемычек, что компенсирует снижение разбрызгивания, ожидаемое в результате устранения кратковременных коротких замыканий. Однако совместно с коммутацией тока в конце короткого замыкания удается добиться значительного снижения ,разбрызгивания. При этом разбрызгивание снижается дополнительно в

1,2...1 5 раза по сравнению с возможностями способа по основному авторскому свидетельству.

747642

Составитель A.Ãàâðèëîâ

Техред A. КуликовскаяКорректор <.немчик

Редактор Н.Вирко

Заказ 4136/7 Тираж 1160

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 кения абсолютного значения измеряемой величины при достижении ею порогового значения в интервале 5-15В, снижают ток до 2-30А на промежуток времени в интервале О, l-1 мс.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 563241, кл. В 23 К 9/00, 1973 (прототип) .