Способ определения изотермы кристаллизации сварочной ванны

 

(72) Авторы изобретення

И.Г. Шарапов, А.Г. Макаров и О.Н. Еры (71) Заяввтель

Изобретение относится к сварке, плавлением, в частности к способам исследования распределения температурнцх полей в процессе кристаллизации металла шва, Наиболее близким к изобретению явS ляется способ выявления изотермы кристаллизации путем возбуждения механических колебаний уровня свароч- ной ванны легким ударом по изделию или мундштуку автомата l1).

Однако известный способ характе-. ризуется неточностью экспериментов . и неопределенностью величины погрешности. 1S

Цель изобретения - повышение точности исследования процесса кристал- ъ лизации металла при сварке в среде защитных газов. . Поставленная цель достигается тем, щ что согласно способу определения изотермы кристаллизации сварочной ванны, при котором производят единичное крат" ковременное возмущающее воздействие на расплавленный металл сварочной ванны, возмущающее воздействие на расплавленный металл осуществляют путем подачи в столб дуги импульса газа, по составу отличающегося от защитной среды.

На чертеже представлена схема,поясняющая данный способ.

Электрод 1 и изделие 2 подключены к источнику питания 3. Газовый баллон 4 через редуктор 5 и клапан 6 соединен с соплом 7. Обмотка 8 клапана

6 запитана от дополнительной обмотки

9 источника 3. В этой: цепи находится кнопка 10 для ручного включения клапана. 6 и контактор 11. с нормальнозамкнутыми контактами 12 и нормальноразомкнутыми контактами 13, с основной обмоткой 14 и удерживающей обмоткой 15 ° Параллельно кнопке 10 подключено реле 16 (с нормально-разорванными контактами}, которое срабатывает от датчика 17. Шлейфный осциллограф 18 подключен к цепям схемы (54} СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОТЕРМЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

СВАРОЧНОИ ВАННЫ..

828

4 сварки, скачкообразную кристаллиза.цию. Этот участок соответствует изотерме кристаллизации сварочной ванны и хорошо виден на поверхности шва невооруженным глазом.

Предложенный способ обеспечивает резкое повышение точности исследования эа счет возможности регистра" ции момента выявления изотермы крисО таллизации относительно электрических характеристик процесса сварки (с помощью шлейфного осциллографа 18); возможности регистрации изотермы кристаллизации относительно времени цикла сварки или пространственного положения электрода(с помощью датчика 17) и за счет точного определения погрешности измерения и возможности регулирования ее в сторону уменьшения, которая расчитывается через время dt срабатывания клапана 6 и скорость сварки Чс .

Способ может быть использован во всех областях, где применяется электs родуговая сварка плавлением как в производственных, так и в лабораторных условиях.

Формула изобретенная

3 919 следующим образом: на точки 19 и 20 входа подается дуговое напряжение; с обмотки клапана 6 подается напряжение на точки 21 и 22, Способ осуществляют следующим образом.

При сварке в некоторый момент времени t вручную, нажатием кнопки 10 (или атоматически с помощью электрического сигнала от датчика 17 на,ре- 1 ле 16) замыкают цепь, питающую от дополнительной обмотки 9 обмотку 8 соленоидного клапана 6, который срабатывает, и газ от баллона 4 через редуктор 5„ открытый клапан 6 и, сопло 7 подают в столб дуги, горящей между электродом 1 и изделием 2. Одновременно с клапаном 6 срабатывает контакт 1l, так как при нажатии кнопки !О напряжение подают и на ос- 2 новную,обмотку 14 контактора 11. При срабатывании контактора 11 размыкаются контакты 12 и замыкаются контакты

13. Размыканием контактов 12 разрывают цепь питания обмотки 8 клапана

6, чем обеспечивают запирание клапана 6 и обрывают подачу газа иэ сопла 7 в столб дуги. Замыканием контактов f3 подают питание на удерживающую обмотку 15 и за счет этого ЗО обеспечивают фиксацию штока контактора 11.и исключают возможность повторного срабатывания электросхемы. Таким образом подают газ из сопла 7 в столб дуги в виде кратковременного з5 импульса за время it (dt < 0,1 с) .

Для приведения электросхемы в состояние готовности (для очередного срабатывания) нажимают на шток контактора 11 (на схеме показано стрелкой),4о этим размыкают контакты 13, обесточивая удерживающую обмотку 15, и замыкают контакты 12. Изменение состава плазмы столба. дуги на основании известных из физики зависимостей, при- 4s водит к изменению напряженности элект. рического поля в дуге и, как следствие, к кратковременному изменению температуры дуги на величину дТ.в течение промежутка времени dt, за счет чего вызывают на участке шва длиной (V > . «й), где Vyg - скорость

Способ определения изотермы кристаллизации сварочной ванны, при котором производят единичное кратковре" менное возмущающее воздействие на расплавленный металл сварочной ванны, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследо-. вания процессов кристаллизации металла при сварке в среде защитных газов путем получения в шве скачкообразной кристаллизации, возмущающее воздействие на расплавленный металл осуществляют путем подачи в столб дуги импульса газа, но составу отличающегося ot защитной среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Прохоров Н.Н. Физические процессы в металлах при сварке. И., "Металлургия", т. i, 1968, с. 447 (прототип).

gig828

Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2227/11 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель А. Гаврилов

Редактор M. Дылын Техред С. Мигунова Корректор С. Цомак