Устройство для управления процессом дуговой точечной или шовной сварки Советский патент 1990 года по МПК B23K9/10 

Изобретение относится к электродуговой сварке неплавящимся электродом в среде инертных газов и может быть использовано для осуществления высокопроизводительного процесса изготовления тонколистовых конструкций, в которых сварные соединения деталей выполняются при помощи электродуговой точечной или шовной сварки.

Целью изобретения является повышение производительности сварочных работ за счет одновременной работы нескольких сварочных горелок.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство для управления процессом дуговой точечной или шовной сварки содерспсд

S

00 00

жит источник 1 сварочного тока - сварочный выпрямитель с жесткой внешней характеристикой, быстродействующий тирис- торный прерыватель 2 сварочного тока, блок 3 выдержек времени, блок 4 формирования управляющих импульсов, схему 5 управления контактным возбуждением сварочной дуги и схему 6 включения газового электроклапана.

Прерыватель 2 сварочного тока состоит из силовых 7-9 и коммутирующего 10 тиристоров. Для запирания рабочих тиристоров 7-9 служат коммутирующие тиристор 10 и конденсатор 11, а также диоды 12-14.

Неплавящиеся электроды 15 сварочных горелок 16 подключены через ограничивающие ток резисторы -17-19 и диоды 20-

22, разделяющие силовые цепи, к рабочим тиристорам 7-9. Причем величина сопротивления резисторов 17-19, подключаемых к одноименному тиристору, одинакова и установлена в зависимости от величины данного уровня тока.

Обмотки электромагнитов 23 соединены параллельно и подключены к схеме 5 контактного возбуждения дуги, включаемой тиристором 24. Плюсовая клемма источника 1 питания соединена со свариваемым изделием, минусовая клемма - с прерывателем 2 сварочного тока. Питание цепей управления устройства и коммутирующего конденсатора 11 осуществляется отдельным блоком 25 питания.

Работа устройства состоит в следующем.

После включения газового клапана схемой 6 и продувки зоны сварки инертным газом включается тиристор 24 и схема 5, обеспечивающая плавное нарастание тока в обмотках 23 сварочных горелок 16. При этом электроды 15 горелок без ударов об изделие 26 опускаются на его поверхность до образования электрических контактов. Включается тиристор 7 и через все электроды протекает малоамперный ток дежурной дуги, стабилизируя переходные контакты между электродами и изделием. Затем одновременно отключается ток в цепи электромагнитов 23 горелок 16 и включается тиристор 8 промежуточного значения сварочного тока. Электроды 15 горелок под действием воз- чвратных пружин отводятся от изделия с одновременным возбуждением сварочных дуг. Затем включается тиристор 9 полного значения сварочного тока. Дальнейшее изменение величины тока в процессе сварки выполняется поочередным включением тиристоров 7-10. Отключение тиристоров 7-9 в предложенной схеме выполняется одним, общим для всех силовых тиристоров коммутирующим тиристором 10, а также коммутирующим конденсатором 11 и диодами 12-14.

Управление очередностью и длительностью включений тиристоров прерывателя 2 схемы включения газового электроклапана 6, а также тиристора 24 осуществляется блоком 3 выдержек времени. Формирование импульсов управления, подаваемых на управляющие электроды тиристоров устройства, осуществляется блоком 4 формирования управляющих импульсов.

Устройство позволяет выполнять сварку по программе, приведенной на фиг. 2, где Т|-Т8 - длительность отдельных позиций сварочного цикла; 3| - ток питания обмотки газового электроклапана,tlj - ток питания обмоток сварочных горелок; - уровни тока, протекающего в сварочной цепи.

Предлагаемое устройство опробовано в лабораторных условиях при выполнении сварочных точечных соединений на пластинах

из стали 12Х18Н10Т при сочетании свариваемых толщин 0,3-0,5 мм. Сварка выполнялась пятью одновременно работающими горелками.

Режим сварки А: 3, 2А; 34 15; Ъ 40; общее время горения дуги Т 0,7 с; длина дуги L 2 мм.

Применялось следующее оборудование: источник питания - серийный сварочный вы0 прямитель типа ВДМ-1001; прерыватель сварочного тока - опытный образец прерывателя А1813 конструкции ИЭС; сварочные горелки - лабораторные образцы горелок АД235, изготовленных по конструкции ИЭС блок сопротивлений и разделительных диодов выполнен в корпусе серийного балластного реостата типа РБ350, где предусмотрено ступенчатое регулирование величины тока Is для всех горелок одним переключателем. Каждая из сварочных горелок под0 пружинена и установлена на общей подвижной траверсе. Расстояние между осями смежных горелок равно 20 мм, что позволило выполнять точечный шов с таким же шагом точек.

Взаимное влияние близко расположенных

5 дуг удалось устранить применением нейтральных по отношению к сварочной цепи внутренних сопел горелок.

По сравнению с известным предлагаемое устройство для управления процессом дуговой точечной или шовной сварки имеет следующие преимущества.

Технически просто осуществить изменение режимов сварки, так как управление сварочным циклом осуществляется одним, общим для всех горелок блоком выдержек времени.

Оборудование позволяет выполнять одновременно несколько идентичных по геометрическим параметрам сварных точечных соединений, а также сплошных швов, выполняемых в импульсном режиме сварки под0 вижными горелками.

Производительность оборудования при выполнении сварочных работ повышается во столько раз, сколько Сварочных горелок одновременно участвует в процессе сварки по сравнению с работой одной горелки.

Простое изменение количества участвующих в сварке горелок позволяет без существенной потери времени осуществлять переналадку сварочной машины (достаточно отключить обмотку электромагнита контактно0 го возбуждения дуги).

Возможность применения стандартных источников сварочного тока типа ВДМ1001 снижает затраты на изготовление оборудования.

0

5

5

55

Формула изобретения

Устройство для управления процессом дуговой точечной или шовной сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов, содержащее источник сварочного тока, быстродействующий прерыватель сварочного тока с силовыми и коммутирующими тиристорами, ограничивающие ток резисторы, сварочную горелку с обмоткой электромагнита контактного возбуждения дуги и схему управления прерывателем из блока выдержек времени и блока формирования управляющих импульсов, а также схему контактного возбуждения дуги и схему включения электроклапана защитного газа, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса сварки за счет

одновременной работы нескольких сварочных горелок, оно снабжено одной и более сварочными горелками с обмотками электромагнитов контактного возбуждения дуги, шестью и более разделительными диодами, при этом обмотки электромагнитов соединены параллельно и подключены к общей для них схеме управления, а электроды свароч ных горелок подключены через разделительные диоды и ограничивающие ток резисторы к силовым тиристорам прерывателя сварочного тока, причем питание всех сварочных горелок осуществляется от источника сварочного тока.

Изобретение относится к электродуговой сварке неплавящимся электродом в среде инертных газов и может быть использовано для осуществления высокопроизводительного процесса изготовления тонколистовых конструкций. Цель изобретения - повышение производительности процесса сварки за счет одновременной работы нескольких сварочных горелок. Устройство содержит не менее двух горелок, обмотки электромагнитов контактного возбуждения дуги которых соединены параллельно и подключены к общей для них схеме управления. Электроды этих горелок подключены через разделительные диоды и ограничивающие ток резисторы к силовым тиристорам прерывателя сварочного тока. Питание всех сварочных горелок осуществляется от одного источника сварочного тока. Устройство позволяет выполнять многодуговую точечную или шовную сварку за счет последовательного выполнения команд по продувке зоны сварки инертным газом, опусканию электродов, стабилизации переходных контактов и отводу электродов с одновременным возбуждением сварочных дуг. Затем включается полное значение сварочного тока, что обеспечивает получение одновременно нескольких сварных точечных соединений, а также сплошных швов, выполняемых в импульсном режиме сварки подвижными горелками. 2 ил.

9-

Фие.2