Устройство для электродуговой сварки Советский патент 1983 года по МПК B23K9/09 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. Известно устройство электродуговойсварки, содержащее основной и вспомогательный тиристоры, блок .управления тиристорами, конденсатор, два резистора,диод,два дросселя,один из зажимов которого подключен к сва,речной головке, к аноду диода, к одному из зажимов первого выхода блока .управления и к одному из выводов пер вого резистора, другой вывод которого подсоединен к одному из выводов первого дросселя, к катодам диода, основного и вспомогательного тиристорюв, а также к одному из выводов второго резистора, другой вывод которого соединен с другим зажимом источника питания, анодом вспомогательного тиристора, с одним из выкодов зарядного устройства и с одним из вьтодов конденсатора, подключенно го другим выводом к другому выходу зарядного устройства и через второй дроссель - к аноду основного тиристора, управлянлций электрод и катод которого подключены соответственно к зажимам второго выхода блока управ ления, а управляющий электрод вспомо гательного Тиристора - к другому зажиму первого выхода блока управления причем другой вьавод первого дросселя соединен со свариваемым изделием 1 Основным недостатком указанного устройства является значительное энер гопотребление за счет использования зарядного устройства, т.е. дополнительного источника для заряда конден сатора. , Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для электродуговой сварки, содержащее основной и вспомогательный тиристоры, блок управления тирис торами, конденсатор, два резистора, три диода, два дросселя, шунт, сварочную головку и источник питания. один из зажимов которого подключен к свариваемому изделию, к аноду первого диода и к одному из выводов пер вого и второго резисторов, другой выjвод первого резистора соединен с катодом вспомогательного тиристора,с од ним Из выводов конденсатора и первр (Дросселя, другой вывод которого подклю чен к аноду вт 5рого диода, подсоёд ненного катодом к катоду третьего диода и к анодам основного и вспомогательного тиристоров, причем катод основного тиристора ,подключен к като ду первого диода, другому вьшоду кон денсатора и к одному из выводов второго дросселя, подсоединенного другим вьоводом через шунт к сварочной головке и к другому выводу второго резистора, при этом управляющий электрод и катод основного тиристора подключены соответственно к зажимам первого вЕлхода блока управления, управляющий электрод и катод вспомогательного тиристора - соответственно к зажимам второго выхода блока управления, выводы шунта - соответственно к зажимам третьЪго выхода блока управления, а другой зажим источника питания соединен с анодом третьего диода 2. Недостатком известного устройства является невысокое качество сварки из-за значительного разбрызгивания электродного металла и невозможности управлять параметрами процесса переноса электродного металла (размерами капли электродного металла, частотой переноса капли).. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путем мел кокапельного переноса металла. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для электродуговой сварки, содержащее основной и вспомогательный тиристоры, блок управления тиристорами, конденсатор, два резистора, два диода, два дросселя и ис,точник питания, один из зажимов которого подключен к выходному зажиму устройства, к аноду первого диода и к одному из вьшодов первого резистора, другой вывод которого соединен с катодом вспомогательного тиристора и с одним из выводов конденсатора, другой вывод которого подключен к катодам первого диода и основного тиристора, причем аноды основного и вспомогательного тиристоров соединены между собой, управляющий электрод и катод основного тиристора подключены соответственно к зажимам первого выхода блока управления, а управляквдий электрод и катод вспомогательного тиристора подключены соответственно к зажимам второго выхода блока управления, введен дополнительный резистор и дополнительный тиристор, анод которого подключен к одному из вьшодов дополнительного резис-тора, катод к аноду первого диода, а управляющий электрод и катод - к соответствующим зажимам третьего выхода блока управ}ления,. при этом другой вывод дополни|тельного резистора соеД41нен с катодом вспомогательного тиристора, анод которого через первый дроссель соединен с другим зажимом источника питания, который через второй резистор и второй дроссель соединен с катодом второго диода и другим выходным зажимом устройства, анод второго диода подсоединен к катоду основного тиристора. На фиг. 1 приведена электрическая .схема устройства для электродуговой сварки на фиг. 2 - временные диаграммы работы предлагаемо о устройст ва. На фиг. 2 обозначены;напряжение Ugjj,,, на первом выходе блока управл ния напряжение втором выходе блока управления напряжение и„..„2 на третьем выходе блока управ ления; напряжение Uj, на конденса торе напряжение Од на дуговом промежутке; ток 1. конденсатора; ток 12 основного тиристора; ток Ij вспомогательного тиристора; ток I. 1дополнительного тиристора; сварочны ток 1д. Устройство для электродугов ой CBaj ,ки содержит источник 1 питания,основной тиристор 2, вдпом6га,тельный тиристорЗ, дополнительный тиристор 4 блок 5 управления тиристорами,кбнденсатор 6, резисторы 7 - 9,диоды 10 и 11,дроссели 12 и 13,сварочную головку 14. |. - - j Плюсовой зажим источника 1 питан подключен через дроссель 12 к анодам о ;,новного тиристора 2 и вспомогательног тиристора 3. Катод основного тиристо ра 2 соединен с анодом диода 11, катод которого подключен к сварочной, головке 14 и к одному из выводов дросселя 13, другой вывод которого через резистор 8 подсоединен к плю.совому зажиму источника 1 питания. Минусовой зажим источника 1 подключен к свариваемому изделию 15, аноду диода 10, к катоду-дополнитель ного тиристора 4 и к одному из выводов резистора 7, другой вывод которого соединен с катодом вспомогатель ного тиристора 3, с одним из выводов конденсатора 6 и резистора 9, другой вывод которого соединен с катодом вспомогательного тиристора 3, с одним из выводов конденсатора 6 и резистора 9, другой вывод которого под ключен к аноду дополнительного тирис тора 4,, Катод диода 10 соединен с другим выводом конденсатора бис катодом основного тиристора 2. Зажимы первого выхода блока 5 управления тиристо рами соединены соответственно с уп- равляющим электродом и катодом основ ного тиристора 2, зажимы второго выхода блока 5 - соответственно с управляющим электродом и катодом вспомогательного тиристора 3, а зажимы третьего выхода блока 5 - соответственно с управляклцим электродом и катодом дополнительного тиристора 4, Источник 1 питания используется в качестве источника сварочного тока Основной тиристор 2 служит для подключения источника 1 питания; к дуговому промежутку, образованному сварочной головкой 14 и свариваемым изделием 15. . Вспомогательный тиристор 3 предназначен для запирания основного тиристора 2 во время паузы между импульсами сварочного тока. Дополнительный тиристор 4 в резистор 9 служат для ускорения заряда конденсатора б. Блок 5 управления тиристорами предназначен для подачи уйравляющих импульсов на тиристоры 2- 4 в определенной последовательности. Конденсатор 6 предназначен для запирания основного тиристора 2. Резистор 7 служит для заряда конденсатора 6, а диод .10 - для разряда конденсатора 6. Диод 11 предназначен для предотвращения погасания дуги в момент окончания импульса сварочного тока. Резистор 8 служит для ограничения сварочного тока во время паузы между импульсами.Дроссели 12 и 13 предназна,чены для стабилизации горения дуги во время импульса сварочного тока и во время паузы между импульсами соответственно. Устройство работает следующим образом. После включ:ен.ия источника 1 питания в момент времени t с зажима перв го выхода блок.а 5 управления тиристорами поступает управляющий импульс на управляющий электрод основного тиристора 2, а с зажима третьего выхода блока 5 управления поступает управляющий импульс на управляющий электрод дополнительного тиристора 4, При этом тиристоры 2 и 4 6тк лваются, а тиристор 3 закрыт. С варочный ток протекает по основной цепи, т.е. от источника 1 питания через дроссель 12, основной тиристор 2, диод 11, сварочную головку 14 и свариваемое изделие 15, и по вспомогательной цепи, т.е. от источника 1 питания через резистор 8, дроссель 13 сварочную головку 14 и свариваемое изделие 15. Одновременно начинается заряд конденсатора 6 по цепи: источник 1 питания дроссель 12, основной тиристор 2, конденсатор 6, резистор 7/ а также по другой цепи: .источник 1 питания, дроссель 12, основной тиристор 2, конденсатор б, ре- зистор 9 и дополнительный тиристор 4, В результате конденсатор б заряжаете до напряжения на дуговом промежутке Вд таким образом, что на его оёкладке, соединенной с анодом тиристора 4 через резистор 9,появляется отрицательный потенциал.По окончании заряда конденсатора 6 тиристор 4 закрывается. После закрытия тиристора 4 в момент времени t2 (Фиг. 2) с зажима второго выхода блока 5 управления поступает управляющий импульс на упр 1вляющий электрод вспомогательного тиристора 3 и тиристор 3 открывается.

Конденсатор б начинает разряжаться по цепи: основной тиристор 2, вспомогательный тиристор 3 и конденсатор 6. При этом током разряда конденсатора б эакрьтается основной тиристор 2. Затем ко.ндвнсатор б начинает переэаряжаться до напряжения.противоположной полярности по цепиI диод 11 сварочная головка 14, свариваемое изделие 15, источник 1 питания/ дроссель 12, вспомогательный тиристор 3 и конденсатор 6.

В момент времени t, когда ок перезаряда конденсатора 6 падает до нуля, диод 11 закрывается, что предотвращает погасание дуги.

Сварочный ток и напряжение на дуговой П1ромежутке падают до минимальной величины, определяемой величиной резистора 8 и дросселя 13 вспомогательной цепи«

Небольшой ток дуги протекает по вспомогательной цепи} источник 1 питания, резистор 8, дроссель 13, сварочная головка 14 и свариваемое изде-лие 15, Далее конденсатор б разряжается по цепи: резистор 7, диод 10, конденсатор б, и по цепи: диод 10, источник 1 питания, дроссель 12, тиристор 3 и конденсатор 6. Причем этим током разряда конденсатора б тиристор 3 запирается. Затем конденсатор б продолжает разряжаться по цепиг . резистор 7, диод 10и конденсатор б до нулевого напряжения. В момент времени t4 поступают управляющие импульсы с зажимом первого и третьего выходов блока 5 управления на управляющие электроды тиристоров 2 и 4 соЪтвественно, при они открываются. Устройство приходит в исходное состояние.

Цикл сварки повторяется, как-описано выше. Экспериментально установлено, что использование предлагаемого устройства для электродуговой сварки позволит в 2-3 раза снизить разбрызгивание электродного металла по сравнению с базовым объектом, позволит управлять параметрами процесса . переноса электродного металла (размерами капли электродного металла, частотой переноса капли), а также проводить сварочные работы в различных простравств,енных положениях (вертикальная, горизонтальная, потолочс ная сварка). Таким образом, в результате использования предлагаемого устройства повысится качество сварных соединений, уменьшится трудоемкость по очистке сварных соединений от брызг электродного металла.

ы

tfА.2

to

tfr

V

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ, содержащее основной и вспомогательный тиристоры, блок управления тиристорами, конденсатор, два резистора, два диода, два дросселя и источник питания, один из зажимов которого подключен к выходному зажиму устройства, к аноду первого диода и 49ДНОМУ из выводов первого резистора, другой вывод которого соединен с катодом вспомогательного тиристора и с одним из выводов конденсатора, другой вывод которого подключен к катодам первого диода и основного тиристора, причем аноды основного и вспомогательного тиристоров соединены между со

t/л

L.

««.f