SU979050A1 - Способ определени посто нной времени проплавлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к области автоматизации сварочных процессов и может быть использовано при расчетах и проекти ровании систем автоматического регулирования величины проплавления.

Известен.способ определения постоянной времени проплавления, при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой установленной мощности,после чего в процессе сварки скачком изменяют мощность дуги и формируют шов с другими параметрами, а постоянную времени проплавления определяют по изменению соответствующего размера шва (ширины шва, ширины проплавления) при ступенчатом изменении одного из параметров сварки - тока дуги Зд, напряжения дуги U_A или их соотношения. При этом значения постоянной 20 времени определяют по времени, соответствующему изменению величины проплавления до значения, равного 0,63 значе— . ния установившейся величины £1].

Недостатком известного способа является то, что требуется тщательная подготовка образцов для увеличения размеров границы переходного процесса эпидиаскопом, кроме того, при изменении скачком напряжения на дуге пятно дуги искажает границы переходного процесса. Отсюда низкая точность определения постоянной проплавления, неудовлетворительная повторяемость эксперимента.

Целью изобретения является повышение точности определения постоянной времени проплавления.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения постоянной времени проплавления, при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой установленной мощности, после чего в процессе сварки изменяют скачком мощность дуги и формируют шов с другими параметрами, а постоянную времени проплавления определяют по изменению гео3 979050 метрических параметров на интервале времени перехода от одного режима сварки до установления другого, в качестве па·* раметра изменения геометрических раз*, меров шва используют температуру, измеряемую непрерывно на расстоянии от оси электрода, равном половине ширины шва.

На фиг. 1 показана схема расположения датчика температуры; на фиг. 2 распределение температуры в пластине по оси ОУ; на фиг. 3 - определение постоянной времени проплавления по осциллограмме изменения температуры.

Температурное поле в пластине со— схеме линейного теплоисточника быть представлейо выражением Ух 2d гласно может ^Т ~4 АсА •е

J 4α la t о о

Г - X где

V сЛ i Для

- мощность теплоисточника, Вт;

- скорость движения теплоисточника, м/с;

- коэффициент температуропровод· ности, м^/с;

- коэффициент теплопроводности, Вт-м -град;

- толщина пластины, м;

- время, с. квазистадионаоного состояния

Ух . . ¹ Ίΐίλό^{1 е} *0 где К_о - функция Бесселя.

При изменении скачком мощности дуги' на (путем изменения напряжения дуги сварочного тока) температурное поле изменяется до нового квазистанионарного состояния, соответственно Изменяется ширина проплавдения с В до В¹ (см. фиг. 1 и 2).

Изменения температуры в точках А^ и А2 (ем. фиг. 1) в движущейся со скоростью системе координат происходят практически одновременно, так как точки находятся на незначительном удалении одна от другой.

Известно, что ширина шва пропорциональна мощности дуги, следовательно, при переходе от одного квазистанионарного состояния к другому изотермы занимают последовательно положения, показанные на фиг. 2.

Таким образом, следует взаимнооднозначное соответствие между изменением температуры и изменением ширины проплавления.

Способ определения постоянной времени проплавления заключается в том, что записывает осциллограмму переходного процесса изменения температуры датчиком, располагаемым на расстоянии от электрода, равном полуширине шва, после чего по осциллограмме определяют постоянную времени.

Прим ер. В качестве датчика температуры выбирают практически безинерционную термопару, которую располагают на расстоянии R = 3 мм; В_ще=.6 мм; d¹ - 2,5 мм; сварочный ток □ = 90 А; напряжение на дуге U_A = 9,5 В; ско-) рость сварки V_CB = 0,3 см/с.

Тертиопару перемешают со скоростью сварки одновременно с горелкой, что достигается креплением термопары на кронштейне, жестко связанном с горелкой. Скачок тока на +10—15% осуществляют изменением сопротивления балластного реостата, включенного в сварочную цепь.

Получаемую осциллограмму изменения температуры по времени записывают посредством осциллографа. Далее по значению 0,63 йТ \_СТ определяют значение постоянной времени проплавления (см. фиг. 3).

Использование изобретения позволяет повысить точность определения постоянной времени, что при расчете и настройке систем автоматического регулирования проплавления позволит повысить качество продукции.

Claims (2)

1. (54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ Изобретение относитс  к области автоматизации сварочных процессов и може быть использовано при расчетах и проект ровании систем автоматического регулировани  величины проплавлени . Известен, способ определени  посто ., ной времени проплавлени , при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой устано&ленной мощности,после чего в процессе сварки скачком измен ют мощность дуги и формируют щов с другими параметрами, а посто нную времени проплавлени  определ ют по изменению соответствующего размера шва (ширины шва, ширины проплавпени ) при ступенчатом изменении одного из параметров сварки - тока дури Зд, напр жени  дуги U или их соот нршени . При этом значени  посто нной времени определ ют по времени, соответствующему изменению величины проплавлени  до значени , равного 0,63 знач&- . ни  установившейс  величины 11}. ПРОШ1АВЛЕНИЯ Недостатком известного способа  вл етс  то, что требуетс  тщательна  подготовка образцов дл  увеличени  размеров границы переходного процесса эпидиаскопом , кроме того, при изменении скачком напр жени  на дуге п тно дуги искажает границы переходного процесса. Отсюда низка  точность определени  посто нной проплавлени , неудовлетворительна  повтор емость эксперимента. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  посто нной вр&мени проплавлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе определени  посто нной времени проплавлени , при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой установленной мощности, после чего в Процессе сварки измен ют скачком мощность дуги и формируют шов с другими параметрами, а посто нную времени проплавлеки  определ ют по изменению гео- метрических параметров на интервале вр мени перехода от одного режима сварки до установлени  другого, в качестве па- раметра изменении геометрических раз меров щва используют температуру, измер емую непрерывно на рассто нии от оси электрода, равном половине ширины шва. На фиг. 1 показана схема расположении датчика температуры; на фиг. 2 распределение температуры в пластине по оси ОУ; на фиг. 3 - определение посто нной времени проплавлени  по осцил лограмме изменени  температуры. Температурное поле в пластине согласно схеме линейного теплоисточника может быть представлейо выражением Vx t V Ц, dt. t r где 1, - мощность теплоисточника, Вт; V - скорость движени  теплоисточ ника, м/с; а - коэффициент температуропрово ности, А - коэффициент теплопроводности Вт-м -град; сЛ - толщина пластины, м; i - врем , с. Дл  квазистационарного состо ни  iTixd oVZci где KQ - функци  Бессел . При изменении скачком мощности ду на ucj (путем изменени  напр жени  дуги сварочного тока) температурное поле измен етс  до нового квазистадио нарного состо ни , соответственно Измен етс  ширина проплавдени  с В до в (см. фиг. 1 и 2). Изменени  температуры в точках А и АЗ (ем. фиг. 1) в двтокущейс  со сжоростью системе координат происход  практически одновременно, так как точк наход тс  на незначительном удалении одна от другой. Известно, что ш:Ирина шва пропорцио нальна мощности дуги, следовательно, при переходе от одного квазистааиона5 ного состо ни  к другому изотермы занимают последовательно положени , показанные на фиг.
2. 2. Таким образом, следует взаимнооднозначное соответствие между изменением температуры и изменением шири проплавлени . Способ определени  посто нной времени проплавлени  заключаетс  в том, что записывает осциллограмму переходного процесса изменени  тйч пературы датчиком , располагаемым на рассто нии от электрода, равном полуширине шва, после чего по осциллограмме определ ют посто нную времени. Прим ер. В качестве датчика температуры выбирают практически безинерционную термопару, которую располагают на рассто нии R 3 мм; .6 мм; с 2,5 мм; сварочный ток J 90 А; напр жение на дуге Ыд 9,5 В; ско-) рость сварки Vjjg 0,3 см/с. TefMonapy перемещают со скоростью сварки одновременно с горелкой, что достигаетс  креплением термопары на кронштейне , жестко св занном с горелкой. Скачок тока на +10-15% осуществл ют изменением сопротивлени  балластного реостата, включенного в сварочную цепь. Получаем осциллограмму изменени  температуры по времени записывают посредством осциллографа. Далее по значению 0,63 определ ют значение посто нной времени проплавлени  (см. фиг. 3). Использование изобретени  позвол ет повысить точность определени  посто нной времени, что при расчете и настройке систем автоматического регулировани  проплавлени  позволит повысить качество продукции. Формула изобретени  Способ определени  посто нной времени проплавлени , при котором предварительно формируют шов заданных геометрических параметров дугой устано&.ленной мощности, после чего в процессе сварки измен ют скачком мощность дуги и формируют шов с другими параметрами, а посто нную времени проплавлени  определ ют по изменению геометрических параметров на интервале времени перехода от одного режима сварки до установлени  другого, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в качестве параметра изменени  геометрических размеров шва используют температуру , измер емую непрерывно на рассто нии от оси электрода, равном половине ширины шва. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Ильенко Н. А. О динамике регулировани  при аргонодутовой сварке на весу тонколистовой стали. -Сварочное производство , 1967,№ 4,с. 13-14 (прототип)./

   AT

   I

   QSJa Tycm

   0