способ управления процессом сварки

Формула изобретения

Способ сварки, включающий импульсную подачу сварочной проволоки и формирование сварочной ванны, отличающийся тем, что сварочную ванну формируют на жесткой вольтамперной характеристике (ВАХ) источника питания и возрастающей ВАХ дуги, а кристаллизацию металла ванны осуществляют на падающей ВАХ источника питания и жесткой ВАХ дуги.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сварки и может найти применение при сварке на технологическом оборудовании, обеспечивающем импульсную подачу сварочной проволоки в зону горения дуги, при сварке металлоконструкций в различных пространственных положениях.

Известен способ управления механизмом импульсной подачи сварочной проволоки, включающий подачу сигнала в систему управления механизмом (см. SU 1484526, В23К 9/10, 07.06.89)/

Недостатком известного способа является непредсказуемость процесса капельного переноса электродного металла в сварочную ванну и процесса горения дуги.

Известен способ управления процессом сварки, включающий импульсную подачу сварочной проволоки и формирование сварочной ванны (см. RU 2198079 С2, В23К 9/095, 9/12, 10.02.2003).

Описанный способ, как наиболее близкий по технической сущности, принят за прототип. Однако при реализации данного способа невозможно синхронизировать подачу сварочной проволоки с изменением внешних характеристик источника питания и управлять временем пауз и импульсов.

Задача - обеспечить синхронизацию импульсной подачи сварочной проволоки с изменениями внешних вольтамперных характеристик источника питания.

Поставленная задача достигается тем, что в способе сварки, включающем импульсную подачу сварочной проволоки и формирование сварочной ванны, последнюю формируют на жесткой вольтамперной характеристике (ВАХ) источника питания (ИП) и возрастающей ВАХ дуги (Д), а кристаллизацию металла ванны осуществляют на падающей ВАХ ИП и жесткой ВАХ Д.

Заявляемый способ характеризуется следующими отличительными признаками:

а) сварочную ванну формируют на жесткой ВАХ ИП и возрастающей ВАХ Д;

б) кристаллизацию металла ванны осуществляют на падающей ВАХ ИП и жесткой ВАХ Д.

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили сделать вывод о соответствии заявленного способа критериям патентоспособности изобретений «новизна» и «изобретательский уровень», а испытания опытного образца показали положительные результаты.

Заявляемый способ можно реализовать, применив устройство, изображенное на чертеже.

На представленной схеме показана система, состоящая из шести блоков:

1 - источник питания сварочного тока;

2 - сварочная дуга с устройством переключения характеристик источника питания дуги;

3 - блок регистрации и усиления сигнала при коротких замыканиях сварочной дуги, этот блок позволяет определить момент отрыва капли от сварочной проволоки, то есть определить возможность переключения внешней ВАХ ИП;

4 - блок задания скважности импульсов, с его помощью определяется время образования сварочной ванны и время ее кристаллизации;

5 - блок сравнения дает разрешение с помощью обратной связи по току на включение паузы блоку (4) и дает команду на отключения контактора;

6 - блок управления силовым контактором.

Для кристаллизации сварочной ванны необходимо снизить сварочный ток до минимально возможного, а это требует остановки сварочной проволоки и перехода на падающую ВАХ ИП и жесткую ВАХ Д. Но остановка проволоки должна произойти только после отрыва капли электродного металла. Все это накладывает определенные требования к схеме управления системой и на необходимую синхронизацию работы ИП и подающего механизма.

Поэтому в схему управления введен блок 5 сравнения состояния сварочной Д 2 и блок 3 регистрации коротких замыканий, подключенный к ИП 1, и блок 4 задания скважности и частоты низкочастотных импульсов, который подает сигнал на схему управления силовым контактором КМ 6. Основным блоком, определяющим время формирования сварочной ванны и ее кристаллизации, является блок задания 4, но время кристаллизации начинается только после совпадения входных сигналов от блоков 4 и 3 на блоке 5.