[go: up one dir, main page]

SU1623846A1 - Plasma welding plant - Google Patents

Plasma welding plant Download PDF

Info

Publication number
SU1623846A1
SU1623846A1 SU884497550A SU4497550A SU1623846A1 SU 1623846 A1 SU1623846 A1 SU 1623846A1 SU 884497550 A SU884497550 A SU 884497550A SU 4497550 A SU4497550 A SU 4497550A SU 1623846 A1 SU1623846 A1 SU 1623846A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
plasma
arc
electrode
nozzle
welding
Prior art date
Application number
SU884497550A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Грановский
Original Assignee
Краматорский Индустриальный Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Краматорский Индустриальный Институт filed Critical Краматорский Индустриальный Институт
Priority to SU884497550A priority Critical patent/SU1623846A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1623846A1 publication Critical patent/SU1623846A1/en

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к сварке, а именно к установкам дл  плазменной сварки с аксиальной подачей плав ще- гос  электрода, и может найти применение в различных отрасл х промыш- ленности дл  сварки металлов и наплавки слоев с особыми свойствами на поверхности различных изделий. Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  за счет расширени  ее технологических возможностей. Дл  этого в установку дл  плазменной сварки, содержащую плазмотрон, два управл емых выпр мител  с блоками их управлени , трансформатор, введены импульсный тиристор с блоком его управлени  и мультивибратор с тумблером , подключенным к его управл ющему входу. Такое построение установки позвол ет реализовать различные режимы ее работы - непрерывный, импульсный с совпадением по фазе импульсов обеих дуг или противофазными импульсами, с дополнительным положением коротких импульсов тока на дугу плав щегос  электрода в момент импульса или паузе этого тока, сочетание режима непрерывного горени  одной из дуг с импульсным режимом горени  другой. Это расшир ет технологические возможности установки Отсутствие неплап щьгос  электрода в плазмотроне существенно уменьшает габариты последнего, сокращает потери энергии в плазмотроне. 1 з.п. ф-лы, 2 нл IS сл с  to соThe invention relates to welding, in particular, to installations for plasma welding with axial flow of a melting electrode, and can be used in various sectors of the industry for welding metals and surfacing layers with special properties on the surface of various products. The purpose of the invention is to improve the quality of the welded joint by expanding its technological capabilities. For this purpose, a plasma torch containing a plasma torch, two controllable rectifiers with their control units, a transformer, a pulse thyristor with its control unit, and a multivibrator with a toggle switch connected to its control input were inserted into it. Such a setup allows one to realize various modes of its operation - continuous, pulsed with coincidence in phase of the pulses of both arcs or antiphase pulses, with an additional position of short current pulses on the arc of the melting electrode at the moment of impulse or pause of this current, a combination of continuous burning of one of the arcs with a pulsed combustion mode are different. This expands the technological capabilities of the installation. The absence of a non-plasma electrode in the plasma torch significantly reduces the dimensions of the latter, and reduces energy losses in the plasma torch. 1 hp f-ly, 2 nl IS cl with to with

Description

Изобретение относитс  к технике сварки, в частности к установкам дл  плазменной сварки с аксиальной подачей плав щегос  электрода, и может быть использовано в различных отрас л х промышленности дл  сварки зтал- лов, а также дл  наплавки слоев с особыми свойствами на поверхности различных изделий.The invention relates to a welding technique, in particular, to installations for plasma welding with axial feeding of a melting electrode, and can be used in various industries for welding metals, as well as for surfacing layers with special properties on the surface of various products.

Цель изобретени  - повышение ка чества сварного соединени  за счет расширени  ее технологических возможностей .The purpose of the invention is to improve the quality of the welded joint by expanding its technological capabilities.

На фиг.) представлена блок-схема установки дл  плазменной наплавки; на фиг.2 - диаграммы работы установки дл  плазменной сварки в различных режимах: возможных режимах горени  плав щегос  электрода (а - г) и возможных режимах горени  плазменной дуги (д, е).Fig. 1 is a block diagram of an installation for plasma surfacing; Fig. 2 shows diagrams of the operation of the installation for plasma welding in various modes: possible modes of burning of a melting electrode (a - d) and possible modes of burning of a plasma arc (e, f).

Установка дл  плазменной сварки состоит из мундштука I и соединенного с ним изол тора 2, сопло 3 дл  подачи защитного газа укреплено на корпусе 4, соединенном с изол тором 2,The plasma welding machine consists of the mouthpiece I and the insulator 2 connected to it, the nozzle 3 for supplying protective gas is fixed on the housing 4 connected to the insulator 2,

С5C5

3162384631623846

сопло 5 ввернуто в корпус 4, плав the nozzle 5 is screwed into the housing 4, melt

щийс  электрод 6 подаетс  через мундштук 1 к изделию 7, силовой трансформатор 8 имеет отводы от вторичной обмотки, управл емый выпр мительный блок 9 соединен входом с отводами вторичной обмотки, управ - л емый выпр мительный блок 10 входом подсоединен к отводам вторичной об- мотки силового трансформатора 8, импульсный тиристор 11 входом подключен к вторичной обмотке трансформатора 8 с возможностью подключени  к различным отводам, выход тиристора 11 соединен с выходом управл емого выпр мительного блока 9 таким образом, что пол рность выхода тиристора 11 совпадает с пол рностью вывода выпр мител  9, с которым он соединен, управл ющий электрод тиристора 11 соединен о выходом схемы 12 управлени , вход которой соединен с переключателем 13, управл ющий вход управл емого выпр мительного блока 9 соединен с выходом схемы 14 управлени , вход последней посредством электронных ключей 15 и 16 соединен с задатчиками 17 и 18, управл ющий вход управл емо- го выпр  л тельного блока 10 соединен с выходом схемы 19 управлени , вход схемы 19 управлени  соединен с помо- лью электронных ключей 20 и 21 с за- дгтчиками 22 и 23, одноименные полюса управл емых выпр мительных блоковThe connecting electrode 6 is fed through the mouthpiece 1 to the product 7, the power transformer 8 has taps from the secondary winding, the controlled rectifying unit 9 is connected to the secondary taps of the secondary winding, the input is connected to the taps of the secondary winding coil by means of the input rectifier unit 10 transformer 8, pulse thyristor 11 is connected to the secondary winding of transformer 8 with the ability to connect to various taps, the output of thyristor 11 is connected to the output of controlled rectifier unit 9 in such a way that the polarity of the output thyristor 11 coincides with the polarity of the output of the rectifier 9 to which it is connected, the control electrode of the thyristor 11 is connected to the output of the control circuit 12, the input of which is connected to the switch 13, the control input of the controlled rectifying unit 9 is connected to the output of the control circuit 14 , the input of the latter is connected via electronic keys 15 and 16 to the control points 17 and 18, the control input of the control rectifier unit 10 is connected to the output of the control circuit 19, the input of the control circuit 19 is connected to the electronic keys 20 and 21 s deadline 22 and 23, like poles of controlled rectifying blocks

10ten

1515

2020

2525

30thirty

Установка дл  плазменной сварки работает следующим образомInstallation for plasma welding works as follows

Подаетс  питание на силовой транс форматор 8, на выходах тиристорных выпр мительных блоков 9 и 10 по вл етс  напр жение, между соплом 5 и плав щимс  электродом 6 возбуждаетс  с помощью высокочастотного разр да дуга. Так как внутренний канал com.л 5 имеет цилиндрическую шейку 27,то возбуждение дуги происходит в зазоре между плав щимс  электродом 6 и шей- кой 27 канала сопла 5, так как в этом месте зазор наименьший, возбудивша с  дуга выдуваетс  из шейки 27 струей плазмообразулцего газа в коническую часть 28 канала сопла, обра щенную основанием к изделию 7 Так как эта часть канала сопла коническа  и расшир етс  по мере удалени  от цилиндрической шейки 27, то дуга, перемеща сь в направлении от цилиндрической шейки 27 к срезу сопла 5, удлин етс , что ведет к увеличению напр жени  на ее столбе. Столб дуги омываетс  потоком плазмообра- зующего газа, за счет чего формируетс  плазменна  стру , котора  дл  издели  7  вл етс  косвенной. Такое горение дуги обеспечивает ее фиксацию относительно среза сопла 5 на поверхности конуса 28 канала. Пл-азмо образующий газ стремитс  выдуть дугу в то же врем  удлинение дуги выэы-Power is supplied to the power transformer 8, a voltage appears at the outputs of the thyristor rectifying blocks 9 and 10, between the nozzle 5 and the melting electrode 6 an arc is excited by a high-frequency discharge. Since the internal channel com.l 5 has a cylindrical neck 27, the arc is excited in the gap between the melting electrode 6 and the neck 27 of the nozzle channel 5, since at this point the gap is the smallest, aroused arc is blown out of the neck 27 by a plasma-plasma wave gas into the conical part 28 of the nozzle channel, which is turned from the base to the product 7. Since this part of the nozzle channel is conical and expands as it moves away from the cylindrical neck 27, the arc moving from the cylindrical neck 27 to the shear of the nozzle 5 lengthens that leads to increased th voltage at its pole. The arc column is bathed in a plasma gas, thereby forming a plasma jet, which is indirect for article 7. Such a burning arc ensures its fixation relative to the cut of the nozzle 5 on the surface of the cone 28 of the channel. The plasma forming gas tends to blow an arc at the same time as the elongation of the arc

Э и 10 подключены к мундштуку 1, вто- 35 вает повышение мощности на ней и со0E and 10 are connected to mouthpiece 1, the power is increased on it and co0

5five

00

5five

00

Установка дл  плазменной сварки работает следующим образомInstallation for plasma welding works as follows

Подаетс  питание на силовой транс форматор 8, на выходах тиристорных выпр мительных блоков 9 и 10 по вл етс  напр жение, между соплом 5 и плав щимс  электродом 6 возбуждаетс  с помощью высокочастотного разр да дуга. Так как внутренний канал com.л 5 имеет цилиндрическую шейку 27,то возбуждение дуги происходит в зазоре между плав щимс  электродом 6 и шей- кой 27 канала сопла 5, так как в этом месте зазор наименьший, возбудивша с  дуга выдуваетс  из шейки 27 струей плазмообразулцего газа в коническую часть 28 канала сопла, обращенную основанием к изделию 7 Так как эта часть канала сопла коническа  и расшир етс  по мере удалени  от цилиндрической шейки 27, то дуга, перемеща сь в направлении от цилиндрической шейки 27 к срезу сопла 5, удлин етс , что ведет к увеличению напр жени  на ее столбе. Столб дуги омываетс  потоком плазмообра- зующего газа, за счет чего формируетс  плазменна  стру , котора  дл  издели  7  вл етс  косвенной. Такое горение дуги обеспечивает ее фиксацию относительно среза сопла 5 на поверхности конуса 28 канала. Пл-азмо образующий газ стремитс  выдуть дугу, в то же врем  удлинение дуги выэы-Power is supplied to the power transformer 8, a voltage appears at the outputs of the thyristor rectifying blocks 9 and 10, between the nozzle 5 and the melting electrode 6 an arc is excited by a high-frequency discharge. Since the internal channel com.l 5 has a cylindrical neck 27, the arc is excited in the gap between the melting electrode 6 and the neck 27 of the nozzle channel 5, since at this point the gap is the smallest, aroused arc is blown out of the neck 27 by a plasma-plasma wave gas to the conical part 28 of the nozzle channel, which is turned towards the product 7 by the base. Since this part of the nozzle channel is conical and expands as it moves away from the cylindrical neck 27, the arc, moving from the cylindrical neck 27 to the nozzle 5, elongates, which leads to increased th voltage at its pole. The arc column is bathed in a plasma gas, thereby forming a plasma jet, which is indirect for article 7. Such a burning arc ensures its fixation relative to the cut of the nozzle 5 on the surface of the cone 28 of the channel. The plasma forming gas tends to blow out an arc, while at the same time lengthening the arc

5 вает повышение мощности на ней и со5 increases power on it and with

рой полюс блока 9 подключен к изделию 7, -а второй полюс блока 10 - к корпусу 4, мультивибратор 24 имеет тумблер 25, позвол ющий выключать его таким образом, что при выключенном мультивибраторе 24 на одном его выходе посто нно имеетс  выходное напр жение, а на втором выходе напр женил нет, один выход мультивибрато- чае если дуга по какой-то причинеThe block 9 pole is connected to the product 7, and the second pole of the block 10 is connected to the housing 4, the multivibrator 24 has a toggle switch 25 allowing it to be turned off in such a way that when the multivibrator 24 is off, its output voltage always has at the second output, there is no voltage, one output is multivibrate, if the arc for some reason

ра 24 подключен к управл ющим входам электронных ключей 16 и 20, а другой выход мультивибратора 24 к управл ющим входам электронных ключей 15 и 21, выходы мультивибратора 24 подключены также к переключателю 13 таким образом, что вход схемы 12 управлени  может быть подключен к любому из выходов мультивибратора 24 либо не подключен ни к одному из них, сопло 5 выполнено с внутренним каналом в виде двух конусов - внутреннего 26 и наружного 28 с цилиндрической шейкой 27 между ними.24 is connected to the control inputs of the electronic switches 16 and 20, and the other output of the multivibrator 24 to the control inputs of the electronic switches 15 and 21, the outputs of the multivibrator 24 are also connected to the switch 13 so that the input of the control circuit 12 can be connected to any of the outputs of the multivibrator 24 or not connected to any of them, the nozzle 5 is made with an internal channel in the form of two cones - internal 26 and external 28 with a cylindrical neck 27 between them.

5050

5555

загораетс  внутри плазмотрона, то она перемещаетс  по внутреннему нусу 26 к шейке как за счет потока плазмообразующего газа, так и согла но принципу минимума Штеенбека, Таким образом, предлагаема  конструкци  сопла 5 обеспечивает формирование плачменной струи и обеспечивает стабильное горение дуги в заданном месте После возбуждени  дуги между плав щимс  электродом 6 и соплом 5 электродное п тно дуги располагаетс на плав щемс  электроде 6 Вследств этого осуществл етс  интенсивный наlights up inside the plasma torch, it moves along the internal nous 26 to the neck, both due to the plasma gas flow and according to the principle of the Steenbeck minimum. Thus, the proposed design of the nozzle 5 ensures the formation of a plasma jet and ensures stable arc burning at a given place. between the melting electrode 6 and the nozzle 5, the electrode spot of the arc is located on the melting electrode 6. As a result, an intense

главно принципу минимума Штеенбека дуга стремитс  зан ть положение как можно ближе к шейке 27 канала сопла 5 Согласно принципу минимума Штеенбека из всех реализуемых в любой системе, режимов горени  дуги устойчивым  вл етс  такой, при котором напр жение на дуге минимально В слу-chiefly the principle of the minimum of Steenbek, the arc tends to be positioned as close as possible to the neck 27 of the nozzle channel 5. According to the principle of the minimum of Steenbek, of all arc-burning modes that are implemented in any system, the voltage on the arc is minimal

00

5five

загораетс  внутри плазмотрона, то она перемещаетс  по внутреннему нусу 26 к шейке как за счет потока плазмообразующего газа, так и соглас но принципу минимума Штеенбека, Таким образом, предлагаема  конструкци  сопла 5 обеспечивает формирование плачменной струи и обеспечивает стабильное горение дуги в заданном месте После возбуждени  дуги между плав щимс  электродом 6 и соплом 5 электродное п тно дуги располагаетс  на плав щемс  электроде 6 Вследствие этого осуществл етс  интенсивный на-lights up inside the plasma torch, it moves along the internal nous 26 to the neck, both due to the flow of plasma gas and according to the principle of the minimum Steenbek. Thus, the proposed design of the nozzle 5 ensures the formation of a plasma jet and ensures stable arc burning at a given place. between the melting electrode 6 and the nozzle 5, the electrode spot of the arc is located on the melting electrode 6. As a result, intensive

грев электрода 6, кроме того, этот электрод нагреваетс  и плазменной струей, выдуваемой из сопла 5 плаэмо- образукжцим газом. Таким образом, в предлагаемой установке дл  плазмен- ной сварки нагрев плав щегос  электро- да более эффективен, чем в известной установке, так как плазменна  дуга дл  плав щегос  электрода 6  вл етс  пр мой, а не косвенной, в то же врем  уменьшаетс  тепловложение в изде- лие 7, так как плазменна  дуга дл  издели  в предлагаемой установке косвенна , что позвол ет вести сварку тонколистового металла, наплавку и сварку с малой глубиной проплавленн  основного металла, интенсивный нагрев плав щегос  электрода 6 позвол ет снизить ток плазменной дуги, что приводит 20 достигаетс  за счет установки задатк снижению тепловых нагрузок на сопло , повышает его долговечность, упрощает систему охлаждени  ц позвол ет уменьшить габариты плазмотрона.Умень- The heating of the electrode 6, in addition, this electrode is also heated by the plasma jet blown out of the nozzle 5 by a plasma-forming gas. Thus, in the proposed plasma welding installation, the heating of the melting electrode is more efficient than in the known installation, since the plasma arc for the melting electrode 6 is direct rather than indirect, while the heat input to the plasma is reduced. product 7, since the plasma arc for the product in the proposed installation is indirect, which allows welding of thin sheet metal, surfacing and welding with a small depth of the base metal melted, intense heating of the melting electrode 6 allows to reduce the plasma current arc that leads 20 is achieved by installing and deposit reduce thermal loads on the nozzle, it increases its durability and simplifying the cooling system q allows to reduce dimensions plazmotrona.Umen-

шению габаритов ппазмотрона способст- 25 жиме.The size of the dimensions of the lashplate is 25 press.

вует и отсутствие специального наплль- Импульсный тиристор II может бытьThe absence of a special switch is also possible. Pulse thyristor II can be

л ющегос  электрода в нем.подключен к любому из отводов втоСиловой трансформатор 8 понижает ричной обмотки трансформатора 8, это напр жение, сети до величины, неоОходн- позвол ет и широких продолах измен ть мой дл  сварки. Попиленное напр женно 30 параметры импульсов токл плав щегос The connected electrode to it is connected to any of the taps. The high-power transformer 8 lowers the critical winding of the transformer 8, this voltage, the network to a value that is not necessary, allows you to change the welding width for wide spacing. Dumped strained 30 parameters pulses current melting

снимаетс  с вторичных обмоток трансформатора 8, имеющих отводы. Наличие отводов позвол ет регулировать напр жение на входе управл емых выпр мительных -блоков 9 и 10, что улучшает режим их работы - становитс  возможной работа с малыми углами отсечки, это позвол ет избежать колебаний выходного напр жени , стабилизирует дугу Силовой управл емый выпр мительный блок 9 подает напр жение на гчде- лие 7 и мундштук I, через которые оно подводитс  к плав щему электроду 6. Таким образом, этот блок осуществл етremoved from the secondary windings of the transformer 8, having taps. The presence of taps allows you to adjust the voltage at the input of controlled rectifier blocks 9 and 10, which improves their mode of operation — operation with small cut-off angles becomes possible, this avoids fluctuations of the output voltage, stabilizes the arc Power-operated rectifier unit 9 applies voltage to the gchdeliya 7 and mouthpiece I, through which it is supplied to the melting electrode 6. Thus, this block carries out

питание дуги плав щегос  электрода 6. 45 ключена к любому из выходов мультиСхема 14 управлени  формирует импульсы управлени  на тиристоры Сдока 9. Угол отпирани  каждого из тиристоров блока 9 зависит от напр жени  управлени , подаваемого на схему 14 управлени  через электронные ключи 15 и 16 от эадатчиков 17 и 18. Электронные ключи 15 и 16 управл ютс  мультивибратором 24. Таким образом, мультньибравибратора 24 или быть полностью отключенной . Это позвол ет подавать импульсы ц момент импульса базового тока либо в момент паузы, или не по- 50 давать их совсем Такн:1 образом су- шествеппо расшир ютс  тех элегические возможности установки плазменной сварки. Силовой управл емый выпр миThe power supply of the melting electrode 6. 45 is connected to any of the outputs. 17 and 18. The electronic keys 15 and 16 are controlled by the multivibrator 24. Thus, the multivibrator 24 or be completely turned off. This makes it possible to give pulses ц the base-current pulse moment either at the moment of pause or not to give them at all. Thнn: 1 the elegiac possibilities of the plasma welding machine are greatly enhanced. Power controlled drive

тельный блок 10 питаетс  от отводов тор включает поочередно ключи 15 и 16, вторичной обмотки силового трансфер- следовательно, к схеме управлени  по- маторл 8, что также позвол ет выбрать очередно подключаютс  задатчики 17 и оптимальным режим его работы в зави- 18. Это позвол ет производить сварку симости от параметров режима сварки и,наплавку в импульсном режиме горени  ,, примен емых сварочных материаловThe power supply unit 10 is powered from the taps; the torus turns on the keys 15 and 16 alternately, the secondary winding of the power transfer, therefore, the control circuit of the power supply 8, which also allows you to select the control devices 17 and select the optimum mode of operation. does not produce welding on the parameters of the welding mode and, surfacing in the pulsed mode of the burning, of the welding materials used

дуги плав щегос  электрода. При длительность импульсов и пауз устанавливаетс  мультивибратором 24, а ток импульса и ток паузы - задатки- ками 17 и 18. При работе в непрерывном режиме задатчнки 17 и 18 устанавливаютс  в одинаковое положение, кроме TOio, непрерывный режим рабо-arc melting electrode. With the duration of the pulses and pauses, the multivibrator 24 is set, and the pulse current and the pause current are by the inclinations 17 and 18. When operating in the continuous mode, the sites 17 and 18 are set to the same position, except for TOio, the continuous mode

ты может быть достигнут отключением мультивибратора 24 с помощью тумблера 25. Такое двойное достижение непрерывного режима позвол ет существенно расширить технологические воз5 можности установки. Так, если непрерывный режим достигаетс  отключением мультивибратора 24 тумблером 2, то и плазменна  дуга горит в непрерывном режиме, если непрерывный режимYou can be achieved by turning off the multivibrator 24 using the toggle switch 25. Such a dual achievement of the continuous mode allows you to significantly expand the technological capabilities of the installation. So, if the continuous mode is reached by turning off the multivibrator 24 by the toggle switch 2, then the plasma arc is lit in the continuous mode, if the continuous mode

чиков 17 и 18 в одинаковое положение, то мультивибратор 24 продолжает работать и горение плазменной дуги может осуществл тьс  в импульсном ре517 and 18 in the same position, then the multivibrator 24 continues to operate and the plasma arc can be burned in a pulsed mode.

электрода,. В отличие от импульсов тока, формируемых мультивибратором 24, импульсы тока, протекающего через тиристор 1I, значительно более короткие и предназначены дл  управлени  переносом расплавившегос  металла с конца плав щегос  электрода 6. Импульсным тиристором 11 управл ет схема 12 управлени , котора  обеопе- 0 чнвает регулировку параметров импульсов тока, протекающих через тиристор II, - длительность и частоту их следовани . Схема 12 управлени  с помощью переключател  13 может быть подвибратора 24 или быть полностью отключенной . Это позвол ет подавать импульсы ц момент импульса базового тока либо в момент паузы, или не по- давать их совсем Такн:1 образом су- шествеппо расшир ютс  тех элегические возможности установки плазменной сварки. Силовой управл емый выпр миelectrode ,. Unlike the current pulses generated by the multivibrator 24, the current pulses flowing through the thyristor 1I are much shorter and are intended to control the transfer of the molten metal from the end of the melting electrode 6. The control circuit 12 controls the pulse thyristor 11, which is completely adjustable. the parameters of the current pulses flowing through thyristor II are the duration and frequency of their following. The control circuit 12 using the switch 13 may be a sub-switch 24 or be completely turned off. This makes it possible to supply pulses with a base-current pulse or at the moment of pause, or not to give them at all. Tac: 1 the ways of the plasma welding installation are greatly enhanced. Power controlled drive

10ten

таким образом, чтобы угол стечки тиристоров был минимальным - это ста билизирует горение плазменной дуги, так как в этом случае пульсации выход- ного напр жени  на выходе блока 10 минимальны Блоком 10 управл ет схема 19 управлени , на входе которой че- рез электронные ключи 20 и 21 подклю- чены задатчики 22 и 23 Как и дл  блока 9, дл  блока 10 возможны два способа получени  непрерывного режи- ма: установка задатчиков 22 и 23 в одинаковое положение, при этом возможно питание дуги плав щегос  элект- 15 рода импульсным током, и выключение мультивибратора 24 тумблером 25, при этом токи плазменной дуги и базовый ток дуги плав щегос  электрода непре- рывные, однако наложение на базовый ток Луги плав щегос  электрода 6 коротких импульсов через тиристор 11 возможно и в этом случае, так как возможно переключение переключателем 13 схемы 12 управлени  к открытому выходу мультивибратора 24 В остальном работа схемы 19, электронных ключей 20 и 21 и эадатчиков 22 и 23 аналогична работе схемы 14 управлени , электронных ключей 15 и 16 и задат- чиков 17 и 18.so that the thyristor drain angle is minimal - this stabilizes the plasma arc burning, since in this case the output voltage pulsations at the output of block 10 are minimal. The block 10 is controlled by control circuit 19, at its input via electronic switches 20 and 21 controllers 22 and 23 are connected. As well as for block 9, for block 10 there are two ways to obtain a continuous mode: setting the controllers 22 and 23 to the same position, while the melting arc can be powered by a pulsed current and switching off the multivibrator 24 t the current of the plasma arc and the base current of the arc of the melting electrode are continuous, however, the imposition of short pulses through the thyristor 11 on the base current of the Melga of the melting electrode 6 of short pulses through the thyristor 11 is also possible in this case. to the open output of the multivibrator 24 Otherwise, the operation of the circuit 19, the electronic switches 20 and 21, and the electronic sensors 22 and 23 is similar to the operation of the control circuit 14, the electronic switches 15 and 16, and the controllers 17 and 18.

К мундштуку 1 подключены одноименные полюса тиристорных выпр мительных блоков 9 и 10, следовательно, к соплу 5 подключен полюс выпр мительного блока 10 (через корпус 4), одноименный с полюсом блока 9 подключенного к изделию 7 Такое включение силовых управл емых выпр мительных блоков 9 и 10 преп тствует возникновению дугового разр да между соплом 5 и изделием 7, так как к ним подключены одноименные полюса Это облегчает ,To the mouthpiece 1 the like poles of the thyristor rectifying blocks 9 and 10 are connected, therefore, to the nozzle 5 the pole of the rectifying block 10 is connected (through the housing 4), which is the same as the pole of the block 9 connected to the product 7 Such switching on of the power controlled rectifying blocks 9 and 10 prevents the occurrence of an arc discharge between the nozzle 5 and the product 7, since the like poles are connected to them. This facilitates

При сварке тонкого металла или чаплавке ток плав щегос  электрода уменьшаетс  и дл  управл емого переноса металла используютс  короткие 5 импульсы (фиг.2$), создаваемые импульсным тиристоромWhen welding thin metal or chaplavka, the current of the melting electrode is reduced and for a controlled metal transfer, short 5 pulses are used (Fig. 2 $) generated by a pulsed thyristor

В случа х, когда необходима периодическа  кристаллизаци  сварочной ванны, ток плав щегос  электрода может быть импульсным (фиг.2г). При этом могут накладыватьс  на него и короткие имлульсы, например когда во врем  пауз есть зеро тность перехода к нежелательному крупнокапельному пе реносу электродного металла, на сварочный ток накладываютс  короткие импульсы (фиг.2&). Короткие импульсы также могут накладыватьс  и во врем  импульса тока плав щегос  электрода.In cases when periodical crystallization of the weld pool is necessary, the current of the melting electrode can be pulsed (Figure 2d). At the same time, short emulses can also be superimposed on it, for example, when during the pauses there is a gray transition to undesirable large-drop transfer of the electrode metal, short pulses are applied to the welding current (Fig. 2). Short pulses can also be superimposed during a current pulse of a melting electrode.

Ток плазменной дуги может быть непрерывным () или импульсным (фиг.2е). Импульсный режим горени  плазменной дуги позвол ет повысить температуру плазменной струи и улучшить эффективность нагрева плав щего с  электрода Во врем  паузы ток дуги невелик, дуга обдуваетс  потоком плазмообразующего газа и градиент падени  напр жени  на ее столбе возрастает , так как сужаетс  диаметр столба . Это ведет к уходу дуги в более узкую часть выходного корпуса канала сопла, ближе к цилиндрической шейке, что энергетически более выгодно - меньше падение напр жени  на дуге При подаче импульса тока в малом пространстве происходит интенсивное обжатие дуги, вследствие чего температура плазменной струи повышаетс , увеличиваетс  степень ионизации плазмы в ней Перемещение дуги при импул се тока к расшир ющейс  части конуса носит инерционный характер из-за инеThe plasma arc current can be continuous () or pulsed (Figure 2e). The pulsed plasma arc burning mode increases the plasma jet temperature and improves the heating efficiency of the melting electrode. During the pause, the arc current is small, the arc is blown by the plasma-forming gas and the voltage drop gradient on its column increases, as the diameter of the column decreases. This leads to the arc going to a narrower part of the nozzle channel body, closer to the cylindrical neck, which is energetically more advantageous - less voltage drop across the arc. When a current pulse is applied in a small space, the arc is intensely compressed, as a result of which the plasma jet temperature rises. the degree of ionization of the plasma in it. The movement of the arc during the impulse of current to the expanding part of the cone is inertial in nature due to

2020

2525

30thirty

3535

4040

эксплуатацию установки, снижает тепло- вложение в сопло бив изделие 7. Изо- ционности перемещени  активных п тен л тор 2 преп тствует замыканию мунд- плазменной дуги (особенно катодногоthe operation of the installation reduces the heat input into the nozzle of the product 7. The insulation of the movement of active spots of the torus 2 prevents the closure of the plasma arc (especially the cathode

п тна). При работе плазменной установки возможны различные сочетани  законов изменени  токов дуг. Так, например , сочетание законов изменени  токов дуг на 2, б при синхронной подаче импульсов тока (импульсы тока г шпадают по фазе) позвол ет снизить температуру перегрева капли металла на конце электрода, что особенно благопри тно при наплавке композиционных сплавов. Во врем  импульса тока плазменной дуги растет степень ионизации плазмы и плав щий-spot). During operation of a plasma installation, various combinations of laws for the variation of arc currents are possible. Thus, for example, a combination of the laws of changing arc currents by 2, b when synchronously applying current pulses (current pulses g flow in phase) allows the temperature of the drop of metal to drop at the end of the electrode to be reduced, which is especially favorable when surfacing composite alloys. During the current arc of the plasma arc, the degree of plasma ionization and melting

штука 1 на корпус 4, разв зыва  таким образом выходы выпр мительных блоков 9 и 10. Подача защитного газа в зону сварки осуществл етс  через сопло. Питание плазмотрона защитным и плаз- мообразующим газами, подача и слив охлаждающей воды осуществл ютс  через штуцеры на корпусе 4 плазмотрона.piece 1 to the housing 4, thereby causing the outlets of the rectifying units 9 and 10. The supply of protective gas to the welding zone takes place through a nozzle. The plasmatron is supplied with protective and plasma-forming gases, and cooling water is supplied and drained through fittings on the plasma torch body 4.

Ток плав щегос  электрода может быть непрерывным (фиг.2а) в случа х, когда его величина достаточна дл  обеспечени  мелкокапельного или струйного переноса металла через дугу.The melting electrode current may be continuous (Fig. 2a) in cases where its value is sufficient to provide a small drop or jet transfer of metal through an arc.

10ten

- а 15 - ю 6238468- а 15 - ю 6238468

При сварке тонкого металла или чаплавке ток плав щегос  электрода уменьшаетс  и дл  управл емого переноса металла используютс  короткие 5 импульсы (фиг.2$), создаваемые импульсным тиристоромWhen welding thin metal or chaplavka, the current of the melting electrode is reduced and for a controlled metal transfer, short 5 pulses are used (Fig. 2 $) generated by a pulsed thyristor

В случа х, когда необходима периодическа  кристаллизаци  сварочной ванны, ток плав щегос  электрода может быть импульсным (фиг.2г). При этом могут накладыватьс  на него и короткие имлульсы, например когда во врем  пауз есть зеро тность перехода к нежелательному крупнокапельному переносу электродного металла, на сварочный ток накладываютс  короткие импульсы (фиг.2&). Короткие импульсы также могут накладыватьс  и во врем  импульса тока плав щегос  электрода.In cases when periodical crystallization of the weld pool is necessary, the current of the melting electrode can be pulsed (Figure 2d). In this case, short emulses can also be superimposed on it, for example, when during the pauses there is a gray transition to undesirable large-drop transfer of the electrode metal, short pulses are applied to the welding current (Fig. 2). Short pulses can also be superimposed during a current pulse of a melting electrode.

Ток плазменной дуги может быть непрерывным () или импульсным (фиг.2е). Импульсный режим горени  плазменной дуги позвол ет повысить температуру плазменной струи и улучшить эффективность нагрева плав щегос  электрода Во врем  паузы ток дуги невелик, дуга обдуваетс  потоком плазмообразующего газа и градиент падени  напр жени  на ее столбе возрастает , так как сужаетс  диаметр столба . Это ведет к уходу дуги в более узкую часть выходного корпуса канала сопла, ближе к цилиндрической шейке, что энергетически более выгодно - меньше падение напр жени  на дуге При подаче импульса тока в малом пространстве происходит интенсивное обжатие дуги, вследствие чего температура плазменной струи повышаетс , увеличиваетс  степень ионизации плазмы в ней Перемещение дуги при импульсе тока к расшир ющейс  части конуса носит инерционный характер из-за инер-The plasma arc current can be continuous () or pulsed (Figure 2e). The pulsed plasma arc mode allows the plasma jet temperature to increase and the melting electrode to heat up. During the pause, the arc current is small, the arc is blown by the plasma gas flow and the voltage drop across its column increases, as the diameter of the column decreases. This leads to the arc going to a narrower part of the nozzle channel body, closer to the cylindrical neck, which is energetically more advantageous - less voltage drop across the arc. When a current pulse is applied in a small space, the arc is intensely compressed, as a result of which the plasma jet temperature rises. the degree of ionization of the plasma in it. The movement of the arc during a current pulse to the expanding part of the cone is inertial in nature due to the inertia

2020

2525

30thirty

3535

4040

о- о- ционности перемещени  активных п тен плазменной дуги (особенно катодногоthe movement of active spots of the plasma arc (especially the cathode

ционности перемещени  активных п тен плазменной дуги (особенно катодногоof the activeness of the active spots of the plasma arc (especially the cathode

п тна). При работе плазменной установки возможны различные сочетани  законов изменени  токов дуг. Так, например , сочетание законов изменени  токов дуг на 2, б при синхронной подаче импульсов тока (импульсы тока г шпадают по фазе) позвол ет снизить температуру перегрева капли металла на конце электрода, что особенно благопри тно при наплавке композиционных сплавов. Во врем  импульса тока плазменной дуги растет степень ионизации плазмы и плав щий-spot). During operation of a plasma installation, various combinations of laws for the variation of arc currents are possible. Thus, for example, a combination of the laws of changing arc currents by 2, b when synchronously applying current pulses (current pulses g flow in phase) allows the temperature of the drop of metal to drop at the end of the electrode to be reduced, which is especially favorable when surfacing composite alloys. During the current arc of the plasma arc, the degree of plasma ionization and melting

с  электрод оказываетс  погруженным в струю плазмы с избыточным количест вом носителей зар да, за счет этого снижаетс  градиент падени  на пр же- ни  в приэлектродных област х, а са- ми активные п тна увеличиваютс  в размерах (фактически дуга плав щего с  электрода горит в услови х вынужденной ионизации), что снижает кон- центрацию ввода тепла, уменьшает плотность теплового потока, в резуль тате плавитс  большее количество электродного металла, однако его температура при этом снижаетс . Since the electrode is immersed in a plasma jet with an excessive amount of charge carriers, the gradient of the drop on the springs in the electrode areas is reduced, and the active spots themselves increase in size (in fact, the arc melting from the electrode burns in forced ionization conditions), which reduces the concentration of heat input, decreases the heat flux density, as a result, a larger amount of electrode metal melts, but its temperature decreases.

Установка опробована при сварке стали I2X18H9T толщиной 1,2 мм на медной подкладке. Сварку осуществ- л ют проволокой Св I2X18H9T диамет- ром 1,2 мм при пр мой пол рности обеих дуг в следующем режиме: Ток дуги плав щегос  электрода, А60The unit was tested when welding I2X18H9T steel with a thickness of 1.2 mm on a copper lining. Welding is carried out with a St I2X18H9T wire with a diameter of 1.2 mm with the direct polarity of both arcs in the following mode: Melting electrode arc current, A60

Ток коротких импульсов , А430 Частота коротких импульсов, Гц50 Длительность коротких импульсов, с 0,008 Напр жение базового тока дуги плав щегос  электрода, В 19 Напр жение плазменной дуги, ВShort impulse current, A430 Short impulse frequency, Hz50 Short impulse duration, s 0.008 Base voltage of arc of melting electrode, V 19 Plasma arc voltage, V

в импульсе21 in impulse21

в паузе28in pause28

Ток плазменной дуги , АPlasma arc current, A

в импульсе110pulse110

в паузе30 in pause 30

Длительность импульса , с0,4 Длительность паузы , с0,8 Расход аргона, л/мин плазмообразующего 3,6 защитного 6 Скорость сварки, м/ч 56 Сварку ведут в режиме, соответствующем фиг.25,б.Непрерывный неболь шой базовый ток плав щегос  электрода обусловлен малой толщиной свариваемого металла Короткие импульсы позвол ют осуществл ть мелкокапель- ный перенос электродного металла Им пульсный режим горени  плазменной дуги обеспечивает прерывистую кристаллизацию металла в виде отдельных точек,, что сокращает врем  его пребывани  в жидком состо нии и позвол ет уменьшить расход защитного аргонаPulse duration, s0.4 Pause duration, s0.8 Argon consumption, l / min plasma-forming 3.6 protective 6 Welding speed, m / h 56 Welding is carried out in the mode corresponding to FIG. 25, b. Continuous low base current melting electrode is due to the small thickness of the metal being welded. Short pulses allow for fine-particle transfer of the electrode metal. The pulsed plasma arc mode provides an intermittent crystallization of the metal as separate points, which reduces its residence time in the liquid state and SOM is to reduce the consumption of protective argon

Наплавку ходовых колес десантной бронемашины осуществл ют прессова} - ной проволокой, состо щей из, %: Магний7The surfacing of the landing wheels of the landing armored car is carried out by pressing wire consisting of,%: Magnesium

Карбид бора18,4Carbide boron 18,4

Литий фтористый 6 АлюминийОстальноеLithium fluoride 6 AluminumOther

Наплавку ведут по режиму (фиг.2б,2) со следующими параметрами:Surfacing of the lead mode (figb, 2) with the following parameters:

Диаметр электрода, мм 2,8 Ток дуги плав щегос  электрода, АElectrode diameter, mm 2.8 Arc current of a melting electrode, A

в импульсе400pulse400

в паузе180in pause180

Напр жение дуги плав щегос  электрода, ВArc voltage of melting electrode, V

в импульсе.32in impulse .32

в паузе21in pause 21

Ток дуги неплав щегос  электрода,АArc current non-melting electrode, A

в импульсе220pulse220

в паузе60in pause60

Напр жение дуги непла- в щегос  электрода, ВArc voltage of non-flat electrode, V

в импульсе30in impulse30

в паузе22in pause22

Подача импульсов В фазе Расход аргона, л/мин:Pulse feed In phase Argon flow, l / min:

плазмообразующего 3,9 защитного11plasma-forming 3.9 protective11

Скорость наплавки, м/ч 28 Наплавленный слой - износостойкий композиционный металл, имеющий матрицу из алюминиево-магниевого сплава и включени  твердого вещества - карбида бора.The deposition rate, m / h 28 The deposited layer is a wear-resistant composite metal having a matrix of aluminum-magnesium alloy and the inclusion of a solid substance - boron carbide.

Claims (1)

1. Установка дл  плазменной сварки , содержаща  плазматроц, включающий мундштук дл  подачи плав щего электрода, сопло дл  подачи защитного газа, сопло и корпус, при этом мундштук дл  подачи плав щего электрода соединен с отрицательными выводами первого и второго управл емых выпр мителей с блоками их управлени  входы управл емых выпр мителей соединены с вторичной обмоткой трансформатора , выполненной с дополнительными отводами, положительные выводы первого и второго управл емых выпр мителей подключены соответственно к выходам установки и с корпусом плазма-1. An installation for plasma welding, comprising a plasma thermostat comprising a mouthpiece for feeding a melting electrode, a nozzle for supplying protective gas, a nozzle and a housing, while the mouthpiece for feeding a melting electrode is connected to the negative terminals of the first and second controlled rectifiers with their blocks control inputs of controlled rectifiers are connected to the secondary winding of the transformer, made with additional taps, the positive terminals of the first and second controlled rectifiers are connected respectively to the outputs of the anovki and plasma-body трона, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества сварного соединени  и расширени  техно логических возможностей, в нее вве- дены импульсный тиристор с блоком его управлени , переключатель, нуль тивибратор и тумблер, подключенный к управл ющему входу мультивибратора, первый выход которого соединен с пер- выми входами блоков управлени  выпр мителей и с первым контактом переключател , второй контакт которого соединен с вторыми входами блоков управлени  выпр мителей и вторым вы- ходом мультивибратора, третий кон такт переключател  соединен с входом блока управлени  импульсного тиристора , катод импульсного тиристора соединен с мундштуком дл  подачи плав  щего электрода, а анод импульсного тиристора соединен с вторичной обмоткой трансформатораthrone, characterized in that, in order to improve the quality of the welded joint and expand its technological capabilities, a pulse thyristor with its control unit, a switch, a vibrator and a toggle switch connected to the control input of the multivibrator, the first output of which is connected with the first inputs of the control units of the rectifiers and with the first contact of the switch, the second contact of which is connected to the second inputs of the control units of the rectifiers and the second output of the multivibrator, the third contact of the switch connected to the input control unit pulsed thyristor cathode pulsed thyristor connected with a mouthpiece for supplying melted electrode, and the anode of the thyristor is coupled to a pulsed secondary transformer winding 2 Установка по п.1, отличающа с  тем, что в корпусе плазмотрона установлено сопло, выполненное с каналом в виде двух обращенных друг к другу вершинами конусов , между которыми имеетс  цилиндрическа  шейка, в корпусе также установлены сопло дл  подачи защитного газа и изол тор, в который вставлен мундштук дл  подачи плав щего электрода.2 Installation according to claim 1, characterized in that a nozzle is installed in the plasma torch body, made with a channel in the form of two vertices of cones facing each other, between which there is a cylindrical neck, a protective gas supply nozzle and an insulator are also installed in the body In which the mouthpiece is inserted to supply the melting electrode. Фиг. 1FIG. one JUUUUUUULJUUUUUUUL дd Фаг. 2Phage. 2
SU884497550A 1988-10-25 1988-10-25 Plasma welding plant SU1623846A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884497550A SU1623846A1 (en) 1988-10-25 1988-10-25 Plasma welding plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884497550A SU1623846A1 (en) 1988-10-25 1988-10-25 Plasma welding plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1623846A1 true SU1623846A1 (en) 1991-01-30

Family

ID=21405637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884497550A SU1623846A1 (en) 1988-10-25 1988-10-25 Plasma welding plant

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1623846A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114649A (en) * 1999-07-13 2000-09-05 Duran Technologies Inc. Anode electrode for plasmatron structure
MD2878G2 (en) * 2004-12-31 2006-05-31 Юрий КИСЕЛЁВ Process for metal plasma arc cutting and device for realization thereof
RU2495735C2 (en) * 2011-10-06 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Плазмек" Plasma welding by consumable electrode

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Малаховский В.А. Плазменна сварка. Высша школа, 1987, с. 62-63. Сварка в машиностроении. М.: Машиностроение, 1979, с. 304. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114649A (en) * 1999-07-13 2000-09-05 Duran Technologies Inc. Anode electrode for plasmatron structure
MD2878G2 (en) * 2004-12-31 2006-05-31 Юрий КИСЕЛЁВ Process for metal plasma arc cutting and device for realization thereof
RU2495735C2 (en) * 2011-10-06 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Плазмек" Plasma welding by consumable electrode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0316936B1 (en) Ac tig welding apparatus using hot wire
CN101128279A (en) Method for controlling and/or regulating a welding device and welding device
CN109715335A (en) Arc welding control method
CN102009245A (en) Method for controlling a welding process and welding device for carrying out a welding process
JPH0366066B2 (en)
US4058698A (en) Method and apparatus for DC reverse polarity plasma-arc working of electrically conductive materials
JP2008229704A (en) Arc start control method for two-electrode arc welding
JPS61186172A (en) Hot wire tig welding method
US6169265B1 (en) Electrode for plasma generator the generator comprising same and process for treatment of solidifying liquid metal
SU1623846A1 (en) Plasma welding plant
CN109202216B (en) AC pulse argon arc welding machine
US3528100A (en) Arc establishing circuit
KR880002007B1 (en) Pulsed direct current arc welding
CZ287455B6 (en) Welding process and apparatus for making the same
RU2401726C2 (en) Method of welding in protective gas by infusible electrode and magnet-controlled arc
SU548393A1 (en) Device for controlling filler wire feed during welding and overlaying
RU2763912C1 (en) Method for plasma surfacing and welding by combination of arcs
RU2643010C2 (en) Method of plasma-arc welding by consumable electrode
RU2597855C1 (en) Method of process control of mechanized welding in atmosphere of shielding gases with feeding of welding wire
SU1569133A1 (en) Method of plasma-arc hard-facing
JP2941330B2 (en) AC rectangular wave welding power supply for arc welding
RU2106769C1 (en) Electric-arc gas heater
JPS642477B2 (en)
RU2056180C1 (en) Plasma generator
SU1199807A1 (en) Method of surface treatment of current-conducting materials