189098. lajstromszámú szabadalom • Ívhegesztési eljárás és bernedezés az eljárás megvalósításához
1 189 09 f 2 egy teljesítményerősítő, egy vezérlőrelé, amely vezérlőrelé kimenetére mozgó érintkező nélküli állítóelemek vannak csatlakoztatva, amelyeknek segítségével az elektródát előtoló villamos motor megfelelő ideig be van kapcsolva, továbbá erre a kimenetre van csatlakoztatva egy, az áramimpulzus lefutó élének a meredekségét állító szabályozóegység is, amely szabályozóegység kimenetére további, az elektróda előtoló mechanizmusát működtető motort vezérlő, érintkező nélküli állítóelemek vannak csatlakoztatva, és mindkét állítóelemcsoport kimenete a villamos motorra van csatlakoztatva. A találmány tárgyát képező eljárást és berendezést a továbbiakban példakénti kiviteli alakjai segítségével ábrákon ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a találány szerinti eljárás egy teljes ciklusának diagramját mutatja lüktető ív esetében, a 2. ábra az eljárás megvalósítására kiképzett találmány szerinti hegesztőberendezés tömbvázlatát mutatja, a 3. ábra a szabályozóegység tömbvázlatát mutatja, amelynek segítségével a különböző üzemmódok esetében az elektróda a hegesztési tartományba vezethető be. A fogyóelektródás ívhegesztési eljárás lényege abban van, hogy' az íváram lüktetése előre megadott követési frekvenciájú egyirányú áramimpulzusokkal van megvalósítva. Az 1. ábrán látható, hogy az egyes áramímpulzusok h időtartamát az „n” időtartam határozza meg, ami alatt az elektródát a hegesztési tartományba vezetjük be. Kísérleti úton meghatároztunk egy t3 időtartamot, amely az. áramimpulzus lefutó élének időtartama, egy olyan hegesztési folyamat esetén, amikor az elektróda előtolását végző mechanizmust váltakozó és egyenáramú berendezés segítségével működtetik. A kísérletek alapján megállapítást nyert az, hogy a megfelelő minőségű varrat elérése céljából fedett ívű ívhegesztés esetében, ahol a hegesztőhuzal átmérője j,6; 2,0; 3,0; 5,0 mm, a t3 időtartam értékére 0,1-0,15 s értékek az optimálisak. A technológiai követelményeket figyelembe véve, „n” értéke általában n = 0,3-0,1 s értékű, Mivel t3 ~ 0,1-0,15 s minden impulzus során, az elektródát a hegesztési tartományba konstans 0.7-0,9 n sebességgel vezetjük be. A különböző technológiai eljárások során végzett kísérletek alapján minden egyes elektródahuzalátmérőhöz meg lehetett állapítani egy Vn előtolási sebesség középértéket, illetőleg egy Vmax és egy Vmin előtolási sebesség értéket. A Vmin előtolási sebesség az. a minimális érték, amely előtolás mellett a szünetidő alatt is fennmarad az ív, amely szünetidő alatt a huzal előtolását a hegesztési tartományba beállítjuk, és amelynek értéke m = 0,3- 0,8 sec. Az előtolási sebesség maximális értékénél azt kell figyelembe venni, hogy a stabil ívet a huzal átmérője és az ívfeszültség közötti összefüggés alapján állapítsuk meg. A késleltetési idő t3 értékére az elektródahuzal átmérőjének függvényében a következő összefüggés adható meg: ’ a 7 max ^ 7 mm -N l3 min max A kísérleti adatok és a különféle analízisek alapján megadható „a” értéke egy függvény alakjában is: a = f(d), a = 1,15-0,21 d, ahol d az elektródahuzal átmérője. A különböző hegesztési eljárásoknál történő szabályozás esetében a késleltetés középértéke a határértékektől a következő függvény alapján adható meg: 0,64 a < a! < 1,7 a. A következőkben néhány példán mutatjuk be a találmány szerinti eljárás megvalósítását. Példa Példánkban egy 325 X75 mm-es méretű, V alakú varrathézaggal ellátott csőszelvényt hegesztettünk össze. A varrat por alatt 3 mm átmérőjű huzallal van kitöltve, a varrat kialakításához is 3 mm átmérőjű huzalt alkalmaztunk. Az eljárás elvégzése során a következő paramétereket állítottuk be: hegesztési sebesség: 0,0042 m/sec, huzal-előtolási sebesség: 0,036 m/sec, az előtolás időtartama: 0,4 sec, szünetidő: 0,6 sec. 3 mm-es átmérőjű huzal esetében a késleltetés értéke a = 1,15-0,21 d = 1,15-0,21 -3 = 0,52 m/sec2 gyorsulás adódik, amelynek határértékei: 0,333 =S a, $0,88. Az alkalmazott hegesztőberendezés tehetetlensége alapján megállapítottuk, hogy t értéke 0,1 s kel legyen. A vizsgálat alapján a = 0,36 érték adódott, vagyis „a” értéke a két határértéken belül volt. A találmány szerinti eljárással kiképzett varrat minősége sokkal jobb volt, mint a hagyományos varraté. Ahhoz azonban, hogy megfelelő összehasonlítási alap álljon rendelkezésünkre, hasonló munkadarabot készítettünk el, különböző eljárásokkal, nevezessen kézi hegesztéssel, mivel a hagyományos automatikus fedett ívű ívhegesztést állandóan fennálló ív mellett nem lehetett megvalósítani az áthegesztések miatt. Mindkét esetben egy alacsony széntartalmú acél 1. próbadarabon és egy perlitacél 2. próbadarabon végeztük el a hegesztést. A 2. próbadarab összetétele a következő volt: 0,14 % C, 0,:8 % Mn, 0,3 % Si, 0,18 % V, 1,15 % Cr és 0,26 % Mo. A következőkben megadjuk táblázatosán a hegesztések eredményét. A munkadarab mérete 325 X 40 mm-es csőszclvény. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
