156244. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nehezen hegeszthető fémek, különösen molibdén ponthegesztésére

3 Találmányunk célja olyan pontihegesztési eljárás kidolgozása, moly a hegesztendő fém átmeneti ellenállásától, vagyis felületi állapotától függetlenül, biztos ponthegesztést ad és így a felületi bevonást, feleslegessé teszi. A biztos átütés érdekében a hegesztő elektródák között a hálózati frekvenciánál nagyobb frekvenciájú áraimmal a szekunder feszültség többszörösét kitevő csúesfeszültséget létesítünk. A hegesztőáramra szúperponált nagyfrekvenciás feszültséget eddig kizárólag ívhegesztéslhez, ívgyújtás könnyítésre alkalmazták. Előállítására elektroncsöves, nagy szikmfcözös generátorokat használnak, melyek költséges, karbantartást igénylő alkatrészekből állnak és külön energiát használnák fel. A találmányunk szerinti berendezés azzal van jellemezve, hogy fáziskésleltetési elven működő időkaipcsolójú (pl. senditron, tiratron vagy ignitran stb.) és a hegesztőtranszfo'rmátor szekundér tekercsével sorosan vagy párhuzamosan kapcsolt rezgőköre van. A találmányunk szerinti berendezés nem igényel külön áramforrást, u. i. a bekapcsolási áramlökést használja fel. Nincsenek elhasználódó alkatrészei (pl. elektroncső, szikraköz), tehát alkalmazása igen egyszerű. A továbbdiakiban a találmányt ábráink kapcsán is ismertetjük. 1., 2. és 3. ábránk a ponthegesztés egyes különböző változatai esetében felvett oszcilloszkóp görbéket szemlélteti, a feszültséget és áramerősséget a fázisszög függvényében ábrázolva. 4. ábránk a találmányunk szerinti ponthegesztő berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának -elvi kapcsolási vázlata. Az 1. ábra mutatja a nagy belső ellenállású hegesztőtransaformátorral, primerkörbe kapcsolt dhmikus ellenállással és 45—60°HOS fáziskésleltetéssel működő ponthegesztő szekunder feszültségéneik oszcilloszkóppal felvett feszültséglefolyását. Az ábrán az I áramerősséget és az U feszültséget a fázisszög függvényében ábrázoltuk. 1 az üresjárati feszültség amplitúdója, 2 a hegesztőáram üzemi csúcsértéke, 3 a hegesztő teljesítmény, 4 az átütési csúcsfeszültség. A vizsgálatnál a hegesztendő pontok között gyakorlatilag azonnal jó érintkezés jön létre, amit az is mutat, hogy a 4 átütési csúcsfeszültség hirtelen emelkedik fel és utána rögtön lecsökken. A 2. ábra bemutatja az előbbi 'elrendezés szerinti ponthegesztés feszültséglefolyását a 4. ábra kapcsán részletesebben ismertetendő rezgőkörrel kiegészítve. Amint látiható, itt a 4 átütési csúcsfeszültség a rezgőkör hatására lényegesen nagyobb az előző ábráénál, az így nyert csúcsfeszültség gyakorlatilag azonnal átüti a felületi szennyezéseket, ezért az oszcilloszkóp ernyőjén csak igen rövid időtartamú fieszültiségcsúcs mutatkozik. A 3. ábra olyan esetet mutat, amikor a jó érintkezés csak a rezgőkör által meghatározott néhány periódus ideje után jött létre. A 2. ábrán szemléltetett 4 átütési feszültségcsúcs he-4 lyett itt a segédkor által előállított 5 nagyfrekvenciás rezgés jött létre. A leírt módszer tehát előnyösen alkalmazható oxidált felületek esetén, mert a rezgőkör ön-5 frekvenciájának ütemében váltakozó polaritiású feszültség az oxidréteget átüti és ezzel a hegesztőáram megindulását lehetővé teszi. A találmányunk szerinti új ponthegeisztési eljárás biztosítja a felületi szennyezés és oxidréteg ha-10 tározott átütésiét a hegesztőiimpulzus alakjának célszerű' megválasztásával. A 4. ábra a találmányunk szerinti ponthegesztő berendezés egy példaképpend kiviteli 15 alakjának kapcsolási vázlata. Ez a kapcsolási elrendezés az ötvözetlen molibdén anyagok hegesztését teljesen zavartalanná és más fémek esetén is univerzálisan alkalmazhatóvá teszi. Lényege az, hogy jóminőségű alkatrészekből soros 20 rezgőkört építünk. 6 a ponthegesztő időkapcsoló, 7 előtétellenállás, 8 a hegesztő transzformátor, 9 önindukció, 10 kondenzátor, 11 hegesztő elektródák, 12 ellenállás, 13 kondenzátor. A 8 hegesztő transzformátor szekunder tiekercsé-25 vei párhuzamosan kapcsolt 10 kondenzátor, 9 önindukció soros rezgőkört alkot. A berendezés a hegesztéshez az indítóimipülzust a 8 hegesztő transzformátor primer áramköréiből kapja. A meredek jelhomlokú impulzus a kört csilla-30 podó rezgésibe hozza pl. 20 kHz frekvencián. A csúcsfeszültség a hegesztő elektródák között jelentkezik az önfirekvencia szaporaságával mindaddig, míg a fémes érintkezés első pillanatban jó kontaktust ad, a rezgőkör nem is indul meg, 35 de ezesetben nincs is szükség átütőfeszültségre. Az esetek többségében a hegesztendő felületeket oxidréteg borítja. A felületi fémoxidok általában egyenirányítóként viselkednek, míelyek egyik irányban záróként, másik irányban pedig 40 vezetőként működnék és így előnyös, hogy a rezgőkör a polaritást megfordítja, és ezzel biztosítja, hogy az oxidrétiegen keresztül a vezetéshiányban az áram meginduljon. Eközben a hegesztőtranszformátorról nyert feszültség is rajta 45 van a hegesztendő ponton, tehát a hegesztő áram hatására a hegesztés létrejön. Rendszerint az első impulzuBcsúcs ill. a rezgőkör első periódusa átüti a hegesztendő anyagok felületén levő oxidréteget és a 10 kondenzátor rö-50 vidrezárása miatt a rezgőkör nem rezeg tovább, viszont a célt elértük: a hegesztőáraim normálison folyik. Egyébként a kísérletek során azt tapasztaltuk, hogy a rezgőkör alkalmazásával minden esetben a rezgőkör működéséneik első 55 periódusa alatt létrejött az átütés és a hegesztőáram megindult. Ez a körülmény különösen fontos a korszerű finommechanikai ponthegesztéseknél ahol a hegesztőáram bekapcsolási időtartama gyakran 60 csupán 0,5—1 hálózati periódusra terjed. A kör rezgésszámát ajánlatos nagyra választani, ezesetben ugyanis a 8 hegesztőtranszformátor szekunder tekercse kisebb miértekben terheli a rezgőkört. 65 összefoglalva: 2