RU2268809C1 - Electric arc welding method by means of consumable electrode with pulse modulation of current - Google Patents

Abstract

FIELD: electric arc welding processes and equipment, possibly manual electric arc welding by means of coated electrode that may be in different spatial positions.

SUBSTANCE: welding is realized by means of modulated electric current at separate regulation of pulse and pause duration of welding electric current. During pause additional pulses with amplitude equal to that of main pulses, frequency no less than 50 Hz, duration (0.5 - 2) ms are applied on small welding current 5 - 30 A. Heat power of welding current is automatically realized according to action of welding operator due to changing parameters of main pulses depending upon fluctuation of mean voltage of electric arc from predetermined value at relatively small change of arc gap (2 - 2.5)V.

EFFECT: lowered contrast degree of irradiation of electric arc during pulse and pause, enhanced quality of welded joint, possibility for controlling heat power of electric arc according to desire of welding operator, improved topography of welded seam.

5 cl, 5 dwg, 5 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к электродуговой сварке металлов и может быть использовано для ручной дуговой сварки электродами с покрытием и аргонодуговой сварки неплавящимся электродом в различных пространственных положениях, а также для автоматической сварки в защитных газах неплавящимся электродом.The present invention relates to electric arc welding of metals and can be used for manual arc welding with coated electrodes and argon-arc welding with a non-consumable electrode in various spatial positions, as well as for automatic welding in protective gases with a non-consumable electrode.

Известен способ ручной дуговой сварки электродами с покрытием с импульсной модуляцией параметров режима на постоянном и переменном токе, при котором ток дуги периодически увеличивают (в импульсе) и уменьшают (в паузе) относительно тока для данного электрода в непрерывном режиме. Для сохранения устойчивости горения дуги в паузе либо повышают напряжение холостого хода источника питания (более 60 вольт), либо подают на дуговой промежуток высоковольтные импульсы (с амплитудой 0,5-0,9 кВ, длительностью 20-40 мкс) в момент перехода тока через ноль. Частота основных импульсов сварочного тока находится в пределах 1-25 Гц (Дудко Д.А., Сидорук B.C., Зацерковный С.А., Махлин Н.М., Федотенков В.Г., Векулов В.Г. Технология ручной дуговой сварки покрытыми электродами с модуляцией параметров режима. //Автоматическая сварка. - 1991. - №12. С.59-60).A known method of manual arc welding with coated electrodes with pulsed modulation of the parameters of the direct and alternating current, in which the arc current is periodically increased (in pulse) and decreased (in pause) relative to the current for this electrode in continuous mode. To maintain the stability of arc burning in a pause, either the open circuit voltage of the power source (more than 60 volts) is increased, or high-voltage pulses (with an amplitude of 0.5-0.9 kV, a duration of 20-40 μs) are applied to the arc gap at the moment the current passes through zero. The frequency of the main pulses of the welding current is in the range of 1-25 Hz (Dudko D.A., Sidoruk BC, Zatserkovny S.A., Makhlin N.M., Fedotenkov V.G., Vekulov V.G. Technology of manual arc welding coated electrodes with modulation of the parameters of the mode. // Automatic welding. - 1991. - No. 12. P.59-60).

Этот способ имеет следующие недостатки: так как ток импульса и ток паузы значительно отличаются, то световое излучение дуги во время импульса и паузы также существенно отличаются и зрачок глаза сварщика вследствие низкой частоты модуляции (1÷25 Гц) успевает реагировать на изменение светового потока, что утомляет его и ограничивает применение такого процесса. Кроме этого, из-за разницы в значениях тока импульса и паузы сварной шов формируется крупночешуйчатым, что обуславливает возможность возникновения подрезов. А при сварке на спуск возможно подтекание под электрод шлака и металла ванны во время пауз. Поэтому длительность паузы не может быть большой, что ограничивает регулировочные возможности процесса.This method has the following disadvantages: since the pulse current and pause current are significantly different, the light emission of the arc during the pulse and pause also significantly differ and the pupil of the welder’s eye due to the low modulation frequency (1 ÷ 25 Hz) manages to respond to a change in the light flux, which Tires him and limits the application of such a process. In addition, due to the difference in the values of the pulse current and pause, the weld is formed by coarse, which causes the possibility of undercuts. And when welding downhill, leakage of slag and bath metal under the electrode during pauses is possible. Therefore, the duration of the pause cannot be long, which limits the regulatory capabilities of the process.

Известен способ ручной дуговой сварки модулированным током, при котором ток импульса отключают удлинением дуги, а длительность паузы автоматически устанавливают в обратной зависимости от длительности предшествующего импульса тока. Частота следования импульсов сварочного тока согласно способу находится в пределах от долей Гц до единиц Гц (А.с.904934 СССР. Способ ручной дуговой сварки модулированным током / А.Ф.Князьков, А.Г.Мазель, Р.И.Дедюх и др. Бюл. №6, 15.02.82). Этому способу присущи следующие недостатки: различная интенсивность светового потока во время импульса сварочного тока и паузы, что отрицательно влияет на зрение сварщика, возможность появления подрезов вследствие крупночешуйчатости шва из-за большой разницы токов импульса и паузы, возможность "примерзания" электрода в паузе во время перехода капли в сварочную ванну во время короткого замыкания, т.к. ток паузы мал. Техника выполнения такого способа сложна и утомительна, т.к. сварщик должен с частотой до нескольких Гц удлинять и укорачивать длину дуги.A known method of manual arc welding with modulated current, in which the pulse current is turned off by lengthening the arc, and the pause duration is automatically set inversely to the duration of the previous current pulse. The pulse repetition rate of the welding current pulses according to the method is in the range from fractions of Hz to units of Hz (A.s. 904934 USSR. Method of manual arc welding with modulated current / A.F. Knyazkov, A.G. Mazel, R.I.Dedyukh, etc. Bul. No. 6, 02.15.82). The following disadvantages are inherent in this method: different intensities of the light flux during the welding current pulse and pause, which negatively affects the welder’s vision, the possibility of undercuts due to the coarse flake of the weld due to the large difference in the pulse and pause currents, and the possibility of the electrode “freezing” during a pause during the transition of the droplet into the weld pool during a short circuit, as pause current is small. The technique for performing this method is complicated and tedious, because the welder must lengthen and shorten the length of the arc with a frequency of up to several Hz.

Известен способ электродуговой сварки модулированным током электродами с покрытием любого типа, при котором во время паузы при сварке вертикальных швов на спуск налагают дополнительные импульсы переменной продолжительности, момент их включения определяют в зависимости от текучести ванны, которую определяют по изменению напряжения на дуге от заданного, а продолжительность дополнительных импульсов устанавливают в обратной зависимости от времени стекания металла до критического положения. Частота дополнительных импульсов не превышает 10-15 Гц (А.с. 1131618 СССР. Способ электродуговой сварки модулированным током / Р.И.Дедюх, А.Ф.Князьков, Н.А.Азаров, А.Г.Мазель. Бюл. №48, 30.12.84. Прототип). Способ имеет существенные недостатки, так как при частоте дополнительных импульсов 10-15 Гц зрачки глаз сварщика будут успевать реагировать на изменение интенсивности светового потока. Крупночешуйчатость шва остается. И поскольку длительность основных и дополнительных импульсов и пауз задается программой, сварщик не может управлять тепловой мощностью дуги. То есть в процессе сварки будет отрабатываться концепция (машина - технология), сварщик при этом исключен из процесса управления тепловой мощностью дуги.There is a method of electric arc welding with modulated current by electrodes with a coating of any type, during which pauses during welding of vertical joints impose additional pulses of variable duration on the descent, the moment of their inclusion is determined depending on the fluidity of the bath, which is determined by the change in arc voltage from a given the duration of the additional pulses is set in inverse proportion to the time of metal runoff to a critical position. The frequency of additional pulses does not exceed 10-15 Hz (A.S. 1131618 USSR. Method of electric arc welding with modulated current / RI Dedyukh, A. F. Knyazkov, N. A. Azarov, A. G. Mazel. Bull. No. 48, 12.30.84. Prototype). The method has significant disadvantages, since at a frequency of additional pulses of 10-15 Hz, the pupils of the welder's eyes will have time to respond to changes in the intensity of the light flux. The coarse-scaled seam remains. And since the duration of the main and additional pulses and pauses is set by the program, the welder cannot control the thermal power of the arc. That is, the concept (machine - technology) will be worked out during the welding process, and the welder will be excluded from the process of controlling the thermal power of the arc.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа сварки с автоматическим управлением тепловой мощностью дуги, а следовательно, и темпом сварки при одновременном повышении качества сварного соединения при сварке во всех пространственных положениях и снижении нагрузки на зрение.The objective of the invention is the creation of a welding method with automatic control of the thermal power of the arc, and therefore, the pace of welding while improving the quality of the welded joint during welding in all spatial positions and reducing the load on vision.

Поставленная задача достигается тем, что способ электродуговой сварки плавящимся электродом с импульсной модуляцией сварочного тока осуществляют регулированием длительности импульсов и пауз в протекании сварочного тока и наложением во время пауз дополнительных импульсов тока. Частоту дополнительных импульсов выбирают большей 50 Гц, а длительность от 0,5 до 2 мс, причем длительность основных импульсов и пауз регулируют автоматически в функции отклонения среднего напряжения дугового промежутка от заданного изменением длины дуги. Управление тепловой мощностью осуществляют по желанию сварщика автоматически. Параметры импульсов изменяют в функции отклонения среднего напряжения дугового промежутка от заданного, определяемого независимо от основных импульсов и пауз в различных вариантах, исключающих влияние колебаний ванны и капли.The problem is achieved in that the method of electric arc welding with a consumable electrode with pulse modulation of the welding current is controlled by the duration of pulses and pauses in the flow of the welding current and the imposition of additional current pulses during pauses. The frequency of the additional pulses is chosen to be greater than 50 Hz, and the duration is from 0.5 to 2 ms, and the duration of the main pulses and pauses is automatically adjusted as a function of the deviation of the average voltage of the arc gap from the specified one by changing the length of the arc. Thermal power control is carried out at the request of the welder automatically. The parameters of the pulses are changed in the function of the deviation of the average voltage of the arc gap from the specified one, determined independently of the main pulses and pauses in various ways, eliminating the influence of oscillations of the bath and the drop.

В зависимости от среднего напряжения дугового промежутка, т.е. удлинения и укорачивания дуги по желанию сварщика, параметры основных импульсов и пауз определяются функционалом от отклонения среднего напряжения дугового промежутка от заданного во время основного импульса и основной паузы. Заданное напряжение равно номинальному напряжению для конкретного электрода.Depending on the average voltage of the arc gap, i.e. extension and shortening of the arc at the request of the welder, the parameters of the main pulses and pauses are determined by the functional from the deviation of the average voltage of the arc gap from the set during the main pulse and the main pause. The set voltage is equal to the rated voltage for a specific electrode.

Длительность основного импульса обратно пропорциональна среднему напряжению дуги.The duration of the main pulse is inversely proportional to the average arc voltage.

Далее сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:Further, the invention is illustrated by drawings, which depict:

- на фиг.1 представлены эпюры токов и напряжений дугового промежутка, поясняющие предлагаемый способ;- figure 1 presents plots of currents and voltages of the arc gap, explaining the proposed method;

- на фиг.2 представлены эпюры тока и напряжения при модуляции длительности основных импульсов, которая будет определяться в обратно пропорциональной зависимости определяемой функционалом от отклонения среднего напряжения дугового промежутка от заданного на интервале импульса;- figure 2 presents plots of current and voltage when modulating the duration of the main pulses, which will be determined in inverse proportion to the functional determined by the deviation of the average voltage of the arc gap from a given pulse interval;

- на фиг.3 представлены эпюры тока и напряжения дугового промежутка при модуляции длительности основной паузы;- figure 3 presents the plot of the current and voltage of the arc gap when modulating the duration of the main pause;

- на фиг.4 представлены эпюры напряжения и тока дугового промежутка при одновременной модуляции длительности основных импульсов и пауз.- figure 4 presents plots of voltage and current of the arc gap with simultaneous modulation of the duration of the main pulses and pauses.

- на фиг.5 - эпюры напряжения и тока при модуляции по уровню отклонения среднего напряжения дугового промежутка от заданного при релейном режиме способа.- figure 5 - plot of voltage and current when modulated by the level of deviation of the average voltage of the arc gap from the set when the relay mode.

Согласно предлагаемому способу возможны следующие варианты управления тепловой мощностью дуги по желанию сварщика изменением длины дуги: модулируется только длительность основной паузы; модулируется только длительность основного импульса; модулируются одновременно длительности основных импульсов и пауз; осуществляется релейный режим - при удлинении дуги до напряжения, превышающего заданное напряжение, равное номинальному для данного электрода, осуществляется режим тока паузы с наложением дополнительных импульсов, а при укорочении дуги до номинального для данного электрода и ниже осуществляется режим тока импульса.According to the proposed method, the following options are possible to control the thermal power of the arc at the request of the welder by changing the length of the arc: only the duration of the main pause is modulated; only the duration of the main pulse is modulated; modulated simultaneously the duration of the main pulses and pauses; the relay mode is carried out - when the arc is extended to a voltage exceeding the specified voltage equal to the nominal voltage for the given electrode, the pause current mode is applied with additional impulses being superimposed, and when the arc is shortened to the nominal voltage for this electrode and lower, the pulse current mode is performed.

В зависимости от напряжения дугового промежутка, т.е. удлинения дуги по желанию сварщика длительность основного импульса определяют функционалом от отклонения среднего напряжения дугового промежутка от заданного во время импульса. Длительность основного импульса обратно пропорциональна отклонению среднего напряжения дугового промежутка от заданного.Depending on the arc gap voltage, i.e. arc extension at the request of the welder, the duration of the main pulse is determined by the functional from the deviation of the average voltage of the arc gap from the set during the pulse. The duration of the main pulse is inversely proportional to the deviation of the average voltage of the arc gap from the specified one.

Длительность основной паузы определяют функционалом от отклонения среднего напряжения дугового промежутка во время основной паузы от заданного. Длительность основной паузы прямо пропорциональна отклонению среднего напряжения дуги от заданного.The duration of the main pause is determined by the functional from the deviation of the average voltage of the arc gap during the main pause from the specified one. The duration of the main pause is directly proportional to the deviation of the average arc voltage from the specified one.

Обратная связь по напряжению изменяет только длительность основного импульса, только длительность основной паузы или изменяет их одновременно.Voltage feedback changes only the duration of the main pulse, only the duration of the main pause, or changes them simultaneously.

Возможен релейный режим горения дуги, когда при напряжении на дуге меньше заданного идет непрерывный сварочный ток длительное время, а при удлинении дуги идет ток паузы с наложением вспомогательных импульсов.A relay mode of arc burning is possible, when continuous arc current lasts for a long time when the arc voltage is less than the specified value, and when the arc is elongated, a pause current occurs with superposition of auxiliary pulses.

Сущность предложенных способов заключается в следующем. Дуговой промежуток питают импульсами постоянного тока, в промежутке между которыми горит дежурная дуга, на которую накладывают дополнительные импульсы постоянной частоты и длительности, которые задаются перед началом сварки из технологических соображений. Эпюры тока дугового промежутка при неизменных длительностях основных импульсов и пауз представлены на фиг.1. Частота дополнительных импульсов должна быть не менее 50 Гц, а длительность их в пределах 0,5÷2 мс. При таких параметрах обеспечивается гарантированный переход капли на интервале основной паузы при коротком замыкании каплей дугового промежутка. Величина непрерывного тока паузы равна 5-30 А.The essence of the proposed methods is as follows. The arc gap is fed with direct current pulses, between which the duty arc burns, on which additional pulses of constant frequency and duration are imposed, which are set before welding for technological reasons. Diagrams of the current of the arc gap at constant durations of the main pulses and pauses are presented in figure 1. The frequency of additional pulses should be at least 50 Hz, and their duration within 0.5 ÷ 2 ms. With these parameters, a guaranteed drop transition is ensured in the interval of the main pause during a short circuit with a drop of an arc gap. The continuous pause current is 5-30 A.

На фиг.1-5 приняты следующие обозначения:Figure 1-5, the following notation:

Т ц.осн. - длительность периода следования основных импульсов;T c. - the length of the period following the main impulses;

t и.осн. - длительность основного импульса;t and main - the duration of the main pulse;

t п.осн. - длительность основной паузы;t a.s. - duration of the main pause;

J и.осн. - амплитуда основного импульса;J and. - the amplitude of the main pulse;

J и.всп. - амплитуда вспомогательного импульса;J and. - the amplitude of the auxiliary pulse;

Т ц.всп. - длительность периода следования вспомогательных импульсов;T tsvsp. - the duration of the follow-up period of auxiliary pulses;

t и.всп. - длительность вспомогательного импульса;t and. - the duration of the auxiliary pulse;

t п.всп. - длительность вспомогательной паузы;t bp - the duration of the auxiliary pause;

Uд - напряжение дугового промежутка;Ud - arc gap voltage;

Uз - заданное напряжение дугового промежутка, равное номинальному напряжению для конкретного электрода;Uz - the specified voltage of the arc gap, equal to the rated voltage for a particular electrode;

Jп - непрерывный ток в паузе.Jп - continuous current in a pause.

При модуляции длительности основной паузы (фиг.3) и длительности основного импульса (фиг.2) они будут зависеть от сигнала ошибки: ±ΔU=Uд-Uз; где Uд - напряжение дугового промежутка, а Uз - заданное напряжение, являющееся номинальным для каждой группы электродов, которые можно объединить по следующим общим параметрам - марка, толщина покрытия, диаметр. При заданном напряжении и постоянстве напряжения холостого хода источника устанавливается ток в основном импульсе, оптимальный для данного электрода, который будет постоянным и не зависимым от других параметров.When modulating the duration of the main pause (figure 3) and the duration of the main pulse (figure 2) they will depend on the error signal: ± ΔU = Uд-Uз; where Ud is the arc gap voltage, and Uz is the specified voltage, which is nominal for each group of electrodes, which can be combined according to the following general parameters - brand, coating thickness, diameter. For a given voltage and a constant voltage of the open circuit voltage of the source, the current in the main pulse is established, which is optimal for this electrode, which will be constant and independent of other parameters.

В процессе сварки сварщик может несколько изменять длину дуги, при этом будет ΔU различное по величине и знаку относительно Uз, модулируя при этом один из параметров основных импульсов - длительность основной паузы, или длительность основного импульса.In the process of welding, the welder can slightly change the length of the arc, while ΔU will be different in magnitude and sign relative to Uз, while modulating one of the parameters of the main pulses - the duration of the main pause, or the duration of the main pulse.

Примеры:Examples:

1. Сваривают корневой шов соединения неповоротного стыка трубопровода с V-образной разделкой кромок. Сварку осуществляют электродами с покрытием УОНИ-13/45 диаметром 3 мм модулируемым током путем введения в сварочную цепь импульсно-регулируемого сопротивления (ИРС).1. Weld the root seam of the connection of the fixed joint of the pipeline with a V-shaped cutting of the edges. Welding is carried out with electrodes coated with UONI-13/45 with a diameter of 3 mm modulated current by introducing into the welding circuit pulse-controlled resistance (IRS).

Ток основных и вспомогательных импульсов устанавливают номинальным для данного электрода, равным 140 А.The current of the main and auxiliary pulses is set nominal for this electrode, equal to 140 A.

При сварке с программным управлением длительность основного импульса устанавливают равной 0,25 с, а длительность основной паузы - 0,3 с. Частоту вспомогательных импульсов устанавливают равной 55 Гц, а длительность вспомогательных импульсов - равной 1,3 мс. Непрерывный ток в основной паузе, на который накладывают вспомогательные импульсы, устанавливают равным 15 А.When welding with program control, the duration of the main pulse is set equal to 0.25 s, and the duration of the main pause is 0.3 s. The frequency of the auxiliary pulses is set equal to 55 Hz, and the duration of the auxiliary pulses is equal to 1.3 ms. The continuous current in the main pause, on which auxiliary pulses are applied, is set equal to 15 A.

После возбуждения дуги сварщик равномерно ведет электрод вдоль стыка без манипуляций. За время основного импульса установленной длительности расплавляется и переходит в сварочную ванну от одной до нескольких капель с короткими замыканиями во время перехода. Если переход капли происходит во время основной паузы, то это не снижает технологической устойчивости, т.к. энергии вспомогательного импульса вполне достаточно для обеспечения ускоренного перехода в сварочную ванну. Поэтому дополнительных мероприятий для ускоренного разрушения перемычки между каплей и электродом во время короткого замыкания на интервале основной паузы не требуется.After excitation of the arc, the welder evenly leads the electrode along the junction without manipulation. During the main pulse of the set duration, it melts and passes into the weld pool from one to several drops with short circuits during the transition. If the transition of the drop occurs during the main pause, then this does not reduce technological stability, because the energy of the auxiliary pulse is quite enough to ensure an accelerated transition to the weld pool. Therefore, additional measures for the accelerated destruction of the jumper between the drop and the electrode during a short circuit in the interval of the main pause is not required.

В связи с большой частотой вспомогательных импульсов с такой же амплитудой, что и основных импульсов, контрастность излучения дуги между основными импульсами и паузами значительно уменьшается, что существенно снижает нагрузку на зрение, а сварочный шов формируется мелкочешуйчатым.Due to the high frequency of auxiliary pulses with the same amplitude as the main pulses, the contrast of arc radiation between the main pulses and pauses is significantly reduced, which significantly reduces the load on vision, and the welding seam is small-scaled.

Такой процесс возможно применять при сварке массивных деталей, когда не происходит накопления тепла и повышения температуры в изделии перед дугой, а зазор в стыке и притупление кромок достаточно стабильны. В противном случае применяют один из следующих вариантов импульсной модуляции.This process can be used when welding massive parts, when there is no heat accumulation and temperature increase in the product in front of the arc, and the joint gap and blunting of the edges are quite stable. Otherwise, apply one of the following pulse modulation options.

2. В этом варианте длительность основного импульса сварочного тока устанавливают автоматически обратно пропорционально отклонению среднего напряжения дуги от заданного на интервале основного импульса. Причем при удлинении дуги минимальную длительность импульса автоматически ограничивают на уровне 0,1 с, а при укорочении дуги на уровне 0,6 с. Длительность основной паузы устанавливают постоянной и равной 0,35 с. Все остальные параметры устанавливают так же, как и при программном управлении (см. пример 1).2. In this embodiment, the duration of the main pulse of the welding current is set automatically inversely with the deviation of the average arc voltage from the one set in the interval of the main pulse. Moreover, when extending the arc, the minimum pulse duration is automatically limited to 0.1 s, and when shortening the arc to 0.6 s. The duration of the main pause is set constant and equal to 0.35 s. All other parameters are set in the same way as in program control (see example 1).

Заданное напряжение устанавливают равным 24 В. При равенстве дугового напряжения заданному длительность основного импульса равна 0,3 с. Увеличение дугового напряжения на два вольта автоматически снижает длительность основных импульсов до 0,1 с, а уменьшение дугового напряжения относительно заданного на два вольта автоматически увеличивает длительность основных импульсов до 0,6 с. Таким образом, на интервале 4 вольта длительность основных импульсов автоматически изменяют в пределах 0,1÷0,6 с. Сварщик в зависимости от обстановки в дуговом промежутке и от своих способностей адаптирует параметры режима, обеспечивающие качественное формирование шва и возможную для него производительность сварки.The preset voltage is set equal to 24 V. When the arc voltage is equal to the preset duration of the main pulse is 0.3 s. An increase in the arc voltage by two volts automatically reduces the duration of the main pulses to 0.1 s, and a decrease in the arc voltage relative to the set by two volts automatically increases the duration of the main pulses to 0.6 s. Thus, in the interval of 4 volts, the duration of the main pulses is automatically changed within 0.1 ÷ 0.6 s. The welder, depending on the situation in the arc gap and on his abilities, adapts the parameters of the mode, ensuring high-quality formation of the seam and the welding performance possible for him.

3. В этом варианте длительность основной паузы устанавливают автоматически прямо пропорционально отклонению среднего напряжения дуги на интервале основной паузы в пределах 0,1÷2,0 с, а длительность основных импульсов - постоянной и равной 0,3 с. Все остальные параметры режима устанавливают такими же, как и в предыдущем случае (см. пример 1). При равенстве дугового напряжения заданному напряжению длительность основной паузы равна 0,4 с.3. In this embodiment, the duration of the main pause is set automatically directly proportional to the deviation of the average arc voltage in the interval of the main pause within 0.1 ÷ 2.0 s, and the duration of the main pulses is constant and equal to 0.3 s. All other mode parameters are set the same as in the previous case (see example 1). If the arc voltage is equal to the given voltage, the duration of the main pause is 0.4 s.

Увеличение дугового напряжения на два вольта автоматически увеличивает длительность основных пауз до 2,0 с, а уменьшение дугового напряжения на 2 вольта автоматически снижает длительность основных пауз до 0,1 с.An increase in the arc voltage by two volts automatically increases the duration of the main pauses to 2.0 s, and a decrease in the arc voltage by 2 volts automatically reduces the duration of the main pauses to 0.1 s.

Сварщик плавным изменением напряжения дугового промежутка адаптирует параметры режима сварки в зависимости от обстановки в дуговом промежутке и своих возможностей.The welder smoothly changes the voltage of the arc gap adapts the parameters of the welding mode depending on the situation in the arc gap and its capabilities.

4. В этом варианте совмещают два предыдущих варианта модуляции параметров импульсов (см. пример 2, 3).4. In this embodiment, combine the two previous options for modulating the parameters of the pulses (see example 2, 3).

При изменении напряжения дуги в пределах ΔU=±2 B автоматически одновременно изменяют длительность основных импульсов в пределах 0,1÷0,6 с и основных пауз в пределах 0,1÷2,5 с. Причем при уменьшении напряжения дуги относительно заданного на 2 вольта автоматически устанавливают длительность основных импульсов равной 0,6 с, а длительность основных пауз равной 0,1 с.When the arc voltage is varied within ΔU = ± 2 B, the duration of the main pulses is automatically simultaneously changed within 0.1–0.6 s and main pauses within 0.1–2.5 s. Moreover, with a decrease in the arc voltage relative to a given one by 2 volts, the duration of the main pulses is automatically set equal to 0.6 s, and the duration of the main pauses is 0.1 s.

При напряжении дуги, равном заданному, автоматически устанавливают длительность основного импульса равной 0,3 с, а длительность основной паузы равной 0,4 с.When the arc voltage is equal to the specified one, the duration of the main pulse is automatically set to 0.3 s, and the duration of the main pause is 0.4 s.

Такой вариант модуляции параметров импульсов сварочного тока представляет широкие возможности для адаптации параметров режима в соответствие с обстановкой в зоне дуги и возможностей сварщика.This option of modulating the parameters of the pulses of the welding current presents ample opportunities for adapting the parameters of the mode in accordance with the situation in the arc zone and the capabilities of the welder.

5. В этом варианте в функции отклонения среднего напряжения дуги от заданного автоматически реализуют релейный режим. Дуга может гореть в непрерывном режиме при значении тока основного импульса или при значении тока основной паузы с наложением вспомогательных импульсов. Длительность протекания основного тока и основной паузы автоматически устанавливают в функции отклонения среднего напряжения дуги от заданного. При напряжении дуги меньше на 1,0 В заданного автоматически включают основной ток. При увеличении напряжения дуги на 1,0 В выше заданного автоматически снижают ток до тока паузы с наложением вспомогательных импульсов. Такой режим обеспечивает сварку малых толщин. Он удобен для обучения сварке модулированным током.5. In this embodiment, in the function of the deviation of the average arc voltage from the specified one, the relay mode is automatically implemented. The arc can burn in a continuous mode at a current value of the main pulse or at a current value of the main pause with superimposed auxiliary pulses. The duration of the main current and the main pause is automatically set as a function of the deviation of the average arc voltage from the specified one. When the arc voltage is less than 1.0 V set, the main current is automatically switched on. When the arc voltage is increased by 1.0 V above the set value, the current is automatically reduced to a pause current with the imposition of auxiliary pulses. This mode provides welding of small thicknesses. It is convenient for training in modulated current welding.

Представленные способы сварки с импульсной модуляцией обеспечивают следующие преимущества по сравнению с известными:The presented methods of welding with pulse modulation provide the following advantages compared with the known:

- уменьшается контрастность излучения в импульсе и паузе дуги;- the contrast of the radiation in the pulse and the pause of the arc decreases;

- улучшается топография шва;- improves the topography of the seam;

- улучшается дегазация сварочной ванны;- improved degassing of the weld pool;

- создается возможность управления тепловой мощностью дуги по желанию сварщика незначительным изменением длины дуги;- creates the ability to control the thermal power of the arc at the request of the welder by a slight change in the length of the arc;

- сокращается процесс обучения сварщика.- Welder training process is reduced.

Claims (5)

1. Способ электродуговой сварки плавящимся электродом с импульсной модуляцией сварочного тока с регулированием длительности импульсов и пауз сварочного тока и наложением во время пауз дополнительных импульсов тока, отличающийся тем, что частоту дополнительных импульсов выбирают большей 50 Гц, а длительность от 0,5 до 2 мс, причем длительность основных импульсов и пауз регулируют автоматически в функции отклонения среднего напряжения дугового промежутка от заданного изменением длины дуги.1. The method of electric arc welding with a consumable electrode with pulsed modulation of the welding current with the regulation of the duration of pulses and pauses of the welding current and the application during pauses of additional current pulses, characterized in that the frequency of the additional pulses is chosen to be greater than 50 Hz, and the duration is from 0.5 to 2 ms moreover, the duration of the main pulses and pauses is automatically controlled as a function of the deviation of the average voltage of the arc gap from the specified one by changing the length of the arc. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность основных импульсов сварочного тока устанавливают автоматически обратно пропорционально отклонению среднего напряжения дугового промежутка от заданного на интервале основного импульса.2. The method according to claim 1, characterized in that the duration of the main pulses of the welding current is set automatically inversely with the deviation of the average voltage of the arc gap from the set on the interval of the main pulse. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность основных пауз устанавливают автоматически прямо пропорционально отклонению среднего напряжения дугового промежутка от заданного на интервале основной паузы.3. The method according to claim 1, characterized in that the duration of the main pauses is set automatically directly proportional to the deviation of the average voltage of the arc gap from a specified interval of the main pause. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно автоматически устанавливают длительность основных импульсов в обратно пропорциональной зависимости от отклонения среднего напряжения дугового промежутка от заданного на интервале основного импульса, а длительность основных пауз - в прямой пропорциональной зависимости от отклонения среднего напряжения дугового промежутка от заданного на интервале основной паузы.4. The method according to claim 1, characterized in that at the same time the duration of the main pulses is automatically set inversely proportional to the deviation of the average voltage of the arc gap from the specified main pulse interval, and the duration of the main pauses is in direct proportion to the deviation of the average voltage of the arc gap from a given interval of the main pause. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность импульсов и пауз определяют изменением длины дуги.5. The method according to claim 1, characterized in that the duration of the pulses and pauses is determined by changing the length of the arc.

Images