Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки Советский патент 1978 года по МПК B23K13/00 

Изобретение относится к металлургической и машиностроительной областям промышленности и может быть использовано при производстве сварных труб и профилей, а также кабелей в сварной оболочке.

Известны способы автоматического регулирования режимов сварки трубных или иных заготовок при действии различных возмущений. Один из них, например, связан с использованием фотопирометрических датчиков, регистрирующих интегральные излучения из локального источника (очага) расплавленного металла, образующегося в месте схождения кромок свариваемой заготовки. Однако в случае сильно вытянутой формы источника (например, при сварке труб из черных металлов) требуется значительное удаление фотодатчика от зоны сварки для восприятия последним излучения со всей площади источника. Это снижает чувствительность датчика и помехозащищенность системы регулирования, т.е. ведет к значительному усложнению системы и понижению ее надежности.

Для этого в качестве регулирующёго сигнала используют амплитуду пульсаций высокочастотного напряжения в сварочном контуре, возникающих при периодических изменениях положения точек схода кромок трубных заготовок, т.е. мощность, подводимая от источника к нагревательному устройству, автоматически изменяется в соответствии с изменениями величины амплитуды п льсаций напряжения.

Анализ характера процес5Ьа высокочастотной сварки показывает, что точка схода кромок заготовки периодически изменяет свое положение, передвигаясь вдоль оси сварки. Это явление связано с процессами деформации металла при обжатии его в рпорносварочном узле

стана. Величина изменения положения точки схода зависит от различных факторов , непосредственно характеризующих процесс сварки, - скорости, механических свойств ленты, подводимой

мощности и т.п., и может служить мерой качества сварного соединения. Оптимальному режиму сварки соответствует определенная величина этого изменения, т.е. колебания положения точки схода ту или иную сторону ведет к ухудшению качества сварного соединения. Будучи преобразованной в пропорциональный электрический сигнал, вели чина изменения положения точки схода может служить в качестве регулируемого параметра при построении системы автоматического регулирования. Такое преобразование произвести несложно. Известноj что положение точки схо да кромок непосредственно определяет электрическое сопротивление свариваемой заготовки и в конечном счете электрические параметры процесса свар ки (напряжение, ток). Периодическое изменение этого положения приводит к периодическому изменению электричес параметров что выражается, например, пульсации напряжения на кромках заготовки или элементах нагревательного у ;ройства. Таким образе, высокочастотное напряжение, подводимое к заготовке, оказывается модулированным этими пуль сациями, причем их амплитуда пропорциональна изменению положения точки схода кромок и может рассматриваться в качестве регулируемой величины для системы автоматического регулирования т.е. служить сигналом обратной связи Способ заключается в следующем. .Допустимая величина амплитуды пульсации характеризующая оптимальный режим сварки, устанавливается опытным путём, а все отклонения от этого значения устраняются системой регулирования путем соответствующего изменения мощности, передаваемой от источника к нагревательному устройству. Для этого напряжение пульсации выделяется из общего напряжения, действующего на кромках заготовки (или элементах нагревательного устройства), преобразуется и сравнивается с эталонной величиной (напряжением задания); разность этих величин усиливается и управляет мощностью источника питания. Формула изобретения Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки путем воздействия на мощность источника питания нагревательного устройства в зависимости от сигнала, характеризующего параметры сварочного процесса, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса сварки при действии различных возмущающих факторов, в качестве регулирующего сигнала используют амплитуду пульсаций высокочастотного напряжения в сварочном контуре, возникающих при периодических изменениях положения точек схода кромок трубных заготовок.