RU2643025C1 - Method of management of electric arc welding - Google Patents
Method of management of electric arc welding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643025C1 RU2643025C1 RU2017102645A RU2017102645A RU2643025C1 RU 2643025 C1 RU2643025 C1 RU 2643025C1 RU 2017102645 A RU2017102645 A RU 2017102645A RU 2017102645 A RU2017102645 A RU 2017102645A RU 2643025 C1 RU2643025 C1 RU 2643025C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- current
- voltage
- characteristic
- arc
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 title claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012892 rational function Methods 0.000 description 2
- PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 16-Epiaffinine Natural products C1C(C2=CC=CC=C2N2)=C2C(=O)CC2C(=CC)CN(C)C1C2CO PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004883 computer application Methods 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относятся к электродуговой сварке, в частности к способам формирования в процессе сварки характеристик источника для обеспечения качественной и высокопроизводительной электродуговой сварки. К числу формируемых характеристик источника, которые определяют качество сварки, относятся статическая вольт-амперные характеристика (ВАХ) и динамические свойства источника.The invention relates to electric arc welding, in particular to methods of forming the source characteristics during welding to ensure high-quality and high-performance electric arc welding. The generated characteristics of the source, which determine the quality of welding, include the static current-voltage characteristic (CVC) and the dynamic properties of the source.
Процесс электродуговой сварки, как правило, состоит из циклической последовательности этапов. Этапами могут быть, например, короткое замыкание, зажигание дуги и другие. Продолжительность каждого из этапов может составлять от единиц миллисекунд до нескольких минут или часов. Качественная сварка возможна при условии, что на каждом из этапов источник имеет оптимальные, соответствующие данному этапу, выходная статическая ВАХ и динамические характеристики.The process of electric arc welding, as a rule, consists of a cyclic sequence of steps. Stages can be, for example, short circuit, arc ignition and others. The duration of each of the steps can be from a few milliseconds to several minutes or hours. High-quality welding is possible provided that at each stage the source has optimal output static I – V characteristics and dynamic characteristics corresponding to this stage.
Данное изобретение направлено на разработку способа управления электродуговой сваркой, при котором в процессе сварки формируются характеристики источника, отвечающие требованиям качественной и высокопроизводительной сварки, и может быть применено в различных отраслях промышленности.This invention is directed to the development of an electric arc welding control method in which during the welding process the source characteristics are formed that meet the requirements of high-quality and high-performance welding and can be applied in various industries.
Решение поставленной задачи достигается применением источника, имеющего, по крайней мере, две вольт-амперные характеристики и способного быстро переключаться между ними.The solution to this problem is achieved by using a source that has at least two current-voltage characteristics and is able to quickly switch between them.
Известен способ построения внешней характеристики в источнике питания дуговой сварки (патент РФ №2141888, опубл. 27.11.1999 г.), для реализации которого плавно регулируют сварочный ток с помощью подвижного шунта, расположенного в окне магнитопровода между секциями обмоток. Основной недостаток способа - ограниченность регулировок и невозможность оперативного изменения ВАХ, при этом ВАХ остается неизменной для всех этапов формирования сварного соединения и состояния короткого замыкания и горения дуги. Вследствие этого источник не обладает оптимальными свойствами для различных этапов сварки.There is a method of constructing an external characteristic in an arc welding power supply (RF patent No. 2181888, publ. 11/27/1999), for the implementation of which the welding current is continuously regulated using a movable shunt located in the magnetic circuit window between the winding sections. The main disadvantage of this method is the limited adjustments and the impossibility of operational changes in the CVC, while the CVC remains unchanged for all stages of the formation of the welded joint and the state of short circuit and arc burning. As a result, the source does not have optimal properties for the various stages of welding.
Известен источник питания для дуговой сварки, содержащий датчик напряжения дуги, соединенный через ключ с входом сумматора, датчик тока, соединенный с усилителем, выход которого соединен со вторым входом сумматора, компаратор, один вход которого соединен с выходом сумматора, а другой с генератором треугольного напряжения (а.с. СССР N1641543, опубл. 15.04.1991). Это устройство позволяет регулировать ток, напряжение и наклон вольт-амперной характеристики. Однако это устройство реализует линейную ВАХ с управляемым наклоном и не обеспечивает режим импульсной сварки.A power source for arc welding is known, comprising an arc voltage sensor connected via a key to the adder input, a current sensor connected to an amplifier, the output of which is connected to the second adder input, a comparator, one input of which is connected to the adder output, and the other with a triangular voltage generator (A.S. USSR N1641543, publ. 04/15/1991). This device allows you to adjust the current, voltage and slope of the current-voltage characteristics. However, this device implements a linear CVC with a controlled slope and does not provide a pulse welding mode.
Известен способ электрической сварки плавлением (патент РФ №2021086, опубл. 15.10.1994 г.), осуществляемый с чередованием периодов короткого замыкания плавления электрода и периода дугового плавления электрода. Для реализации способа применяют источник с изменяемой крутопадающей вольт-амперной характеристикой, при этом на этапе КЗ напряжение холостого хода источника питания уменьшают до значения, составляющего 0,25-0,5 значения напряжения холостого хода источника питания в период дугового плавления, а ток короткого замыкания источника питания уменьшают до значения, составляющего 0,25-0,9 значения тока короткого замыкания в период дугового плавления.A known method of electric fusion welding (RF patent No. 2021086, publ. 10/15/1994), carried out with alternating periods of short circuit melting of the electrode and the period of arc melting of the electrode. To implement the method, a source with a variable steeply dipping current-voltage characteristic is used, while at the short-circuit stage the open circuit voltage of the power source is reduced to a value of 0.25-0.5 of the open circuit voltage of the power source during the arc melting period, and the short circuit current the power source is reduced to a value of 0.25-0.9 the value of the short circuit current during the period of arc melting.
Недостатками данного способа являются: применение только крутопадающей ВАХ, изменение только значений пересечения ВАХ с осями координат и отсутствие вариации динамических характеристик ВАХ на различных периодах сварки.The disadvantages of this method are: the use of only steeply falling I – V characteristics, changing only the intersection of the I – V characteristics with coordinate axes and the absence of variation in the dynamic characteristics of the I – V characteristics at different periods of welding.
Известен патент США US4628181, опубл. 9.12.1986 г., в котором применяется система управления сварочной дугой, обладающей много сегментной и перемещаемой выходной характеристикой с изменяемым наклоном сегментов. Кроме того, предусмотрено произвольное количество сегментов. Адаптивное управление сварочным аппаратом одной ручкой управления скоростью подачи проволоки без необходимости регулировки других параметров сварки обеспечивает легкость работы сварщика. Недостатки предлагаемого решения:Known US patent US4628181, publ. December 9, 1986, in which a welding arc control system is used, which has a multi-segment and movable output characteristic with a variable slope of the segments. In addition, an arbitrary number of segments is provided. Adaptive control of the welding machine with one handle to control the wire feed speed without the need to adjust other welding parameters ensures ease of work of the welder. The disadvantages of the proposed solution:
- фиксированная структура многосегментной ВАХ.- fixed structure of a multi-segment CVC.
- аппаратная (триггерная) реализация алгоритма управления на операционных усилителях, диодах и резисторах в цепях обратной связи, что создает проблемы термостатирования и проблемы с реализацией других ВАХ,- hardware (trigger) implementation of the control algorithm on operational amplifiers, diodes and resistors in feedback circuits, which creates problems of temperature control and problems with the implementation of other CVCs,
- проблемы с определением и регулировкой соединяющих точек пересечения сегментов выходной характеристики,- problems with the determination and adjustment of the connecting points of intersection of the segments of the output characteristics,
- наклон каждого сегмента задается величиной сопротивлений на входе в цепи обратной связи операционного усилителя,- the slope of each segment is set by the value of the resistances at the input to the feedback circuit of the operational amplifier,
- высокие динамические свойства системы управления постоянны для всех сегментов ВАХ, что хорошо для сегментов отвечающих за переходные процессы от короткого замыкания к дуговому процессу и обратно, а на этапе стабилизации дуги или тока в при коротком замыкании вызывает колебательные процессы, приводящие к дестабилизации сварочного процесса- high dynamic properties of the control system are constant for all segments of the I – V characteristic, which is good for segments responsible for transients from short circuit to arc process and vice versa, and at the stage of arc or current stabilization in short circuit causes oscillatory processes leading to destabilization of the welding process
Известен патент РФ 2575108, опубл. 10.08.2016 г. выбранный в качестве прототипа, в котором способ сварки реализован в результате использования источника питания со сложной формой вольт-амперной характеристики, имеющей, по меньшей мере один рабочий участок, описываемый дробно-рациональной функцией. Согласно прототипу, вначале сварку ведут на токе и напряжении, соответствующих жесткой или падающей ВАХ, а затем переключаются на рабочий участок ВАХ, описываемый дробно-рациональной функцией, причем данное переключение осуществляют в точке ВАХ, соответствующей заданной мощности на рабочем участке, которую затем поддерживают постоянной.Known RF patent 2575108, publ. 08/10/2016, selected as a prototype, in which the welding method is implemented as a result of using a power source with a complex form of current-voltage characteristics having at least one working section described by a fractional rational function. According to the prototype, first, welding is performed on current and voltage corresponding to a rigid or falling I – V characteristic, and then they are switched to the I – V characteristic working section, described by a fractional rational function, and this switching is performed at the I – V characteristic corresponding to a given power on the working section, which is then kept constant .
Предложенный в прототипе способ не решает полностью проблему повышения качества сварки, т.к. переключение с одного участка ВАХ на другой производится только в фиксированной точке ВАХ, соответствующей заданной мощности на рабочем участке, при этом не учитывается анализ расчетных значений, таких как производные во времени основных параметров сварки и интегральные показатели количества энергии дуги за определенный интервал времени. Нет возможности применять переключение участков ВАХ по интервальным значениям таймера, что необходимо для организации импульсно-дуговой сварки. Поддержание одинаковой мощности сварки для условий дугового процесса и короткого замыкания приводит к сильному разбрызгиванию электродного металла, т.к. сопротивление дуги намного превосходит сопротивление короткого замыкания электрода и свариваемой детали.The method proposed in the prototype does not completely solve the problem of improving the quality of welding, because switching from one section of the I – V characteristic to another is performed only at a fixed point of the I – V characteristic corresponding to a given power at the working section, while analysis of calculated values, such as the time derivatives of the main welding parameters and the integral indicators of the amount of arc energy for a certain time interval, are not taken into account. There is no way to apply the switching of the I – V characteristics by the interval timer values, which is necessary for the organization of pulse-arc welding. Maintaining the same welding power for the conditions of the arc process and short circuit leads to strong spatter of the electrode metal, because arc resistance far exceeds the short circuit resistance of the electrode and the welded part.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение качества и производительности сварки.The technical result of the proposed solution is to increase the quality and productivity of welding.
Для достижения заявленного технического результата в способе управления электродуговой сваркой, включающем использование источника питания, имеющего по меньшей мере две статические вольт-амперные характеристики, внесены существенные изменения. В отличие от прототипа, в котором используются «дробно-рациональные» выражения для представления ВАХ, в предлагаемом способе используют кривую Безье. Каждая ВАХ задана кривой Безье не более третьего порядка, две концевые опорные точки которой соответствуют току короткого замыкания и напряжению холостого хода, а другие опорные точки задают форму ВАХ, при этом каждая ВАХ источника питания имеет рабочую область, которую определяют как измеряемыми параметрами сварочной дуги (током и напряжением), так и вычисляемыми параметрами, например, производными по времени тока и напряжения, и в случае выхода одного из текущих параметров за границы рабочей области происходит переключение источника на другую ВАХ, определенную при описании рабочей области.To achieve the claimed technical result in the method of controlling electric arc welding, including the use of a power source having at least two static current-voltage characteristics, significant changes have been made. In contrast to the prototype, which uses "fractional rational" expressions to represent the CVC, the proposed method uses a Bezier curve. Each I – V characteristic is defined by a Bezier curve of no more than third order, the two end reference points of which correspond to the short circuit current and open circuit voltage, and the other reference points define the I – V characteristic, and each I – V characteristic of the power source has a working area, which is defined as the measured parameters of the welding arc ( current and voltage), as well as calculated parameters, for example, derivatives of the current and voltage with respect to time, and in the event that one of the current parameters leaves the working area, the source switches and another CVC, defined in the description of the workspace.
Одним из параметров для переключения на другую ВАХ является заданная продолжительность интервала работы ВАХ, по истечении которого источник переходит на другую, заранее определенную, ВАХ.One of the parameters for switching to another CVC is the specified duration of the CVC operation interval, after which the source switches to another, predetermined CVC.
Скорость и точность выполнения источником ВАХ задают для каждой ВАХ коэффициентами ПД-регулятора.The speed and accuracy of the performance of the I – V characteristic are set for each I – V characteristic by the coefficients of the PD controller.
Кривая Безье дает возможность представления всех стандартных видов вольт-амперных характеристик сварочных источников (пологопадающих, жестких, штыковых и пр.) за счет формы кривой, наиболее соответствующей требуемой.The Bezier curve makes it possible to present all standard types of current-voltage characteristics of welding sources (dipping, rigid, bayonet, etc.) due to the shape of the curve that most corresponds to the required one.
Преимущества кривой Безье для определения ВАХ заключаются в:The advantages of the Bezier curve for determining the I-V characteristic are:
- удобстве визуализации ВАХ и рисования ее в графических редакторах,- the convenience of visualizing the CVC and drawing it in graphic editors,
- компактности кодирования ВАХ для хранения и передачи ее в цифровом виде,- compactness of the coding of the I – V characteristics for storage and transmission thereof in digital form,
- унифицированной форме кодирования всех видов вольт-амперных характеристик сварочных источников,- a unified coding form for all types of current-voltage characteristics of welding sources,
возможности применения быстрых рекуррентных алгоритмов последовательного вычисления значений кривой независимо от ее вида.the possibility of using fast recurrence algorithms for sequentially calculating the values of a curve, regardless of its type.
В настоящее время кривые Безье являются основой многих компьютерных приложений для компьютерной графики и обеспечивают инвариантность алгоритмов обработки ВАХ при осуществлении афинных преобразований [1].Currently, Bezier curves are the basis of many computer applications for computer graphics and provide the invariance of the processing algorithms of the I – V characteristics when performing affine transformations [1].
Указанный технический результат достигается следующим образом. Последовательность формирования сварного соединения разбивают на этапы и для каждого из них для источника устанавливают выходные статические ВАХ и динамические характеристики, оптимальным образом соответствующие назначению этапа.The specified technical result is achieved as follows. The sequence of formation of the welded joint is divided into stages and for each of them for the source set the output static IV characteristics and dynamic characteristics that optimally correspond to the purpose of the stage.
Например, для инициирования дуги необходимо иметь высокие динамические свойства и максимальное напряжение. На этапе формирования сварочной ванны источник должен обладать ограниченным напряжением, током и динамическими свойствами. При этом в одних случаях, при сварке толстых материалов, эти ограничения должны быть выше значений, рекомендованных для сварки, а при сварке тонких материалов, ограничения по току, напряжению и динамическим свойствам могут быть ниже, чем требуется для формирования сварного соединения.For example, to initiate an arc, it is necessary to have high dynamic properties and maximum voltage. At the stage of forming the weld pool, the source must have limited voltage, current and dynamic properties. Moreover, in some cases, when welding thick materials, these restrictions should be higher than the values recommended for welding, and when welding thin materials, the restrictions on current, voltage and dynamic properties may be lower than that required for the formation of a welded joint.
Т.е. на каждом этапе для источника задается не только уставка тока, как это делается в настоящее время для большинства источников, а индивидуальная для данного этапа ВАХ и динамические характеристики, что обеспечивает оптимальное применение источника и получение высококачественного сварного соединения.Those. at each stage for the source, not only the current setting is set, as is currently done for most sources, but also the I – V characteristic and dynamic characteristics that are individual for this stage, which ensures optimal application of the source and obtaining a high-quality welded joint.
Выходные вольт-амперные и динамические характеристики сварочного источника на каждом этапе определяют заблаговременно.The output current-voltage and dynamic characteristics of the welding source at each stage are determined in advance.
Предлагаемый способ управления электродуговой сваркой состоит из циклической последовательности действий (операций):The proposed method for controlling electric arc welding consists of a cyclic sequence of actions (operations):
- измерение основных параметров сварки (ток и напряжение) и вычисления необходимых расчетных значений (производные тока и напряжения, сопротивление сварочной цепи и др.),- measurement of the main welding parameters (current and voltage) and calculation of the required calculated values (derivatives of current and voltage, resistance of the welding circuit, etc.),
- сравнение текущих параметров с граничными значениями по каждому параметру для текущей характеристики. Если все параметры в норме, то происходит переход к следующему действию. В противном случае определяется новая текущая ВАХ, с которой происходит дальнейшая работа источника,- comparison of current parameters with boundary values for each parameter for the current characteristic. If all parameters are normal, then the transition to the next step occurs. Otherwise, a new current CVC is determined, with which the further work of the source occurs,
- вычисление значения ошибки рассогласования измеренных и расчетных значений параметров сварки с ВАХ,- calculation of the error value of the mismatch of the measured and calculated values of the welding parameters with the I – V characteristic,
- определение на основе вычисленной ошибки рассогласования ПД-регулятором нового сигнала для управления инвертором, который генерирует соответствующий сигналу сварочный ток. Перечисленные действия повторяются циклически, начиная с первого, при этом возможно одновременное (параллельное) выполнение некоторых действий. Важно, чтобы к началу расчета нового значения ШИМ были определены параметры текущей ВАХ, измерены и рассчитаны параметры сварки.- determination based on the calculated error of the mismatch PD controller new signal to control the inverter, which generates a welding current corresponding to the signal. The listed actions are repeated cyclically, starting from the first, while the simultaneous (parallel) execution of some actions is possible. It is important that at the beginning of the calculation of the new PWM value, the current I – V characteristics are determined, the welding parameters are measured and calculated.
Применение предложенного способа поясняется на примере сварки с периодическими короткими замыканиями. Для этапа короткого замыкания применяют ВАХ, представленную на рис. 1, а для этапа дугового процесса используют ВАХ с рис. 2.The application of the proposed method is illustrated by the example of welding with periodic short circuits. For the short circuit stage, the I – V characteristic shown in Fig. 1, and for the stage of the arc process, the I – V characteristics are used with Fig. 2.
Переход с первой ВАХ на вторую происходит при превышении напряжением значения U1 (рис. 1). Обратный переход на первую ВАХ производится при снижении напряжения до значения U2 (рис. 2).The transition from the first I – V characteristic to the second occurs when the voltage exceeds the value of U1 (Fig. 1). The reverse transition to the first I – V characteristic is performed when the voltage is reduced to a value of U2 (Fig. 2).
Графики напряжения и тока представлены на рис. 3 и 4, которые отображают два сварочных процесса, имеющих одинаковые статические ВАХ первого и второго этапов. Различие только в динамических характеристиках ВАХ. На рис. 3 динамические характеристики ВАХ, задаваемые коэффициентами ПД-регулятора, больше, чем соответствующие коэффициенты у ВАХ второго процесса, представленного на рис. 4. Анализ представленных циклограмм наглядно показывает возможность регулировки частоты коротких замыканий, их продолжительность и, соответственно, теплопередачу (нагрев) детали при сварке за счет того, что при дуговом процессе передается гораздо больше энергии, чем при коротком замыкании, т.к. при коротком замыкании энергия выделяется, в основном, на проводах сварочной цепи, имеющих гораздо большее сопротивление, чем контакт электрода и детали.Graphs of voltage and current are presented in Fig. 3 and 4, which display two welding processes having the same static IV characteristics of the first and second stages. The difference is only in the dynamic characteristics of the CVC. In fig. 3, the dynamic characteristics of the I – V characteristics specified by the coefficients of the PD controller are larger than the corresponding coefficients of the I – V characteristics of the second process, shown in Fig. 4. The analysis of the presented cyclograms clearly shows the possibility of adjusting the frequency of short circuits, their duration and, accordingly, the heat transfer (heating) of the part during welding due to the fact that much more energy is transferred during the arc process than during a short circuit, because during a short circuit, energy is released mainly on the wires of the welding circuit, which have a much greater resistance than the contact of the electrode and the part.
Графики рисунков 5-9 поясняют применение предложенного способа для импульсно-дуговой сварки (ИДС), которая состоит из последовательных импульсов тока и отрезков времени с низким уровнем тока, который обычно называют базовым. Типичная форма тока при импульсно-дуговой сварке представлена на рис. 5. Он состоит из последовательности этапов.The graphs of figures 5-9 illustrate the application of the proposed method for pulsed arc welding (IDS), which consists of successive current pulses and time segments with a low current level, which is usually called the base current. A typical current shape in pulse-arc welding is shown in Fig. 5. It consists of a sequence of steps.
Первый этап t0-t1 - импульс тока, подготавливающий каплю электродного металла на кончике электрода.The first stage t0-t1 is a current pulse preparing a drop of electrode metal at the tip of the electrode.
Второй этап t1-t2 - плавный переход от импульсного тока к базовому, на данном этапе, как правило, происходит отрыв капли расплавленного электродного металла.The second stage t1-t2 is a smooth transition from the pulse current to the base current, at this stage, as a rule, a drop of molten electrode metal comes off.
Третий этап t2-t3 - базовый ток, при котором стабилизируется протекание тока малого значения для поддержания дуги и низкой скорости плавления электрода для его плавного приближения к детали.The third stage t2-t3 is the base current at which the flow of a small value is stabilized to maintain the arc and the low melting rate of the electrode for its smooth approximation to the part.
Для первого этапа предназначена ВАХ, представленная на рис. 6, с большими значениями коэффициентов ПД регулятора для быстрого нарастания тока. На данном этапе происходит интенсивный нагрев электродной проволоки и на конце электрода формируется капля расплавленного металла. Переход ко второму этапу производится по таймеру в момент t1. Второй этап реализуется посредством ВАХ, представленной на рис. 7.For the first stage, the I – V characteristic is presented, shown in Fig. 6, with large values of the coefficients of the PD controller for a rapid increase in current. At this stage, intense heating of the electrode wire occurs and a drop of molten metal is formed at the end of the electrode. The transition to the second stage is done by a timer at time t1. The second stage is implemented by means of the I – V characteristic shown in Fig. 7.
Переход к третьему этапу производится также по таймеру. Третий этап выполняется на основе ВАХ, представленной на рис. 8. Завершение этапа и переход к первому производится по результатам анализа двух параметров:The transition to the third stage is also done by timer. The third stage is based on the I – V characteristic shown in Fig. 8. The completion of the stage and the transition to the first is based on the analysis of two parameters:
первый - это минимальное значение производной напряжения по времени, показывающее наступление короткого замыкания,the first is the minimum value of the time derivative of the voltage, indicating the onset of a short circuit,
второй - значение таймера, определяющее максимальную длительность третьего этапа.the second is a timer value that determines the maximum duration of the third stage.
Циклограмма импульсно-дуговой сварки по предлагаемому способу представлена на рис. 9.The cyclogram of pulse-arc welding by the proposed method is presented in Fig. 9.
Представленные примеры показывают только возможность применения предложенного способа для различных технологий сварки и не ограничивают изобретение рассмотренными технологиями сварки.The presented examples show only the possibility of applying the proposed method for various welding technologies and do not limit the invention to the considered welding technologies.
При использовании предложенного способа повышается качество сварных соединений и производительность сварки, т.к. обеспечивается соответствие характеристик источника требованиям качественной сварки на всех этапах формирования сварного соединения.When using the proposed method, the quality of welded joints and welding productivity are increased, because compliance of the source characteristics with the requirements of high-quality welding at all stages of the formation of a welded joint is ensured.
ЛитератураLiterature
1. Хемминг Р.В. Численные методы. - М., Наука, 1972. - 400 с.1. Hamming R.V. Numerical methods. - M., Nauka, 1972. - 400 p.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017102645A RU2643025C1 (en) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | Method of management of electric arc welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017102645A RU2643025C1 (en) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | Method of management of electric arc welding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2643025C1 true RU2643025C1 (en) | 2018-01-29 |
Family
ID=61173369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017102645A RU2643025C1 (en) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | Method of management of electric arc welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2643025C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2804561C1 (en) * | 2023-03-23 | 2023-10-02 | Акционерное Общество Научно-Производственная Фирма "Инженерный И Технологический Сервис" | Method of arc welding with short circuits in protective and inert gases environment |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU961889A1 (en) * | 1980-11-24 | 1982-09-30 | Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Method of welding by consumable electrode |
| JPS60137576A (en) * | 1983-12-24 | 1985-07-22 | Kobe Steel Ltd | Horizontal position tig welding |
| US4628181A (en) * | 1984-07-05 | 1986-12-09 | Jiluan Pan | Method of controlling the output characteristic of a welding power source, apparatus for arc welding, and electrical circuit to be used for such apparatus |
| RU2021086C1 (en) * | 1991-09-30 | 1994-10-15 | Патон Борис Евгеньевич | Method of electric fusion welding |
| RU2035275C1 (en) * | 1992-10-06 | 1995-05-20 | Институт сварки России | Arc welding power supply source |
| RU2188104C2 (en) * | 2000-01-20 | 2002-08-27 | ООО "Линкор" | Method for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding and apparatus method embodiment |
| RU2575108C2 (en) * | 2014-01-28 | 2016-02-10 | Виктор Алексеевич Фролов | Welding process |
-
2017
- 2017-01-26 RU RU2017102645A patent/RU2643025C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU961889A1 (en) * | 1980-11-24 | 1982-09-30 | Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Method of welding by consumable electrode |
| JPS60137576A (en) * | 1983-12-24 | 1985-07-22 | Kobe Steel Ltd | Horizontal position tig welding |
| US4628181A (en) * | 1984-07-05 | 1986-12-09 | Jiluan Pan | Method of controlling the output characteristic of a welding power source, apparatus for arc welding, and electrical circuit to be used for such apparatus |
| RU2021086C1 (en) * | 1991-09-30 | 1994-10-15 | Патон Борис Евгеньевич | Method of electric fusion welding |
| RU2035275C1 (en) * | 1992-10-06 | 1995-05-20 | Институт сварки России | Arc welding power supply source |
| RU2188104C2 (en) * | 2000-01-20 | 2002-08-27 | ООО "Линкор" | Method for generating outlet characteristics of power source for electric arc welding and apparatus method embodiment |
| RU2575108C2 (en) * | 2014-01-28 | 2016-02-10 | Виктор Алексеевич Фролов | Welding process |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2804561C1 (en) * | 2023-03-23 | 2023-10-02 | Акционерное Общество Научно-Производственная Фирма "Инженерный И Технологический Сервис" | Method of arc welding with short circuits in protective and inert gases environment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102111811B1 (en) | Arc welding system with power converter and controller for operating the power converter through a waveform control signal and the motion of the electrode/through a motion control signal based both on welding state and motion state tables and sensing data | |
| JP3203250U (en) | Method and system for welding with a power supply having a single welding mode | |
| JP3802832B2 (en) | Apparatus and method for controlling an electric arc welder | |
| JP4115704B2 (en) | Control method of arc welding process and welder requiring the method | |
| EP2691203B1 (en) | Method for determining arc consistency in pulsed gas metal arc welding systems | |
| US6717108B2 (en) | Electric arc welder and method of designing waveforms therefor | |
| CA2265278C (en) | Electric arc welder and controller therefor | |
| KR100493125B1 (en) | Short circuit arc welder and method of controlling same | |
| US7109439B2 (en) | Short circuit arc welder and method of controlling same | |
| CN111867772B (en) | Welding power supply with dynamic current response | |
| US12343822B2 (en) | Welding type power supply for TIG starts | |
| RU2643025C1 (en) | Method of management of electric arc welding | |
| US20140360997A1 (en) | Arc welding apparatus, arc welding system, and arc welding method | |
| CN105033407A (en) | Constant-current welding device and control method thereof | |
| JP2005161446A (en) | Electric discharge machine | |
| CN111069733B (en) | System and method for controlling pulse welding | |
| JPS5829575A (en) | Electric power source device for welding | |
| JP3375500B2 (en) | Electric discharge machining method and electric discharge machine | |
| KR100782414B1 (en) | How to build external characteristics of arc welding power supply | |
| Hang et al. | The research of variable parameter PI adjustment based on the fuzzy control technique | |
| JPH0655271A (en) | Consumable electrode type arc welding method | |
| JPH0716819B2 (en) | EDM distance control device |