190766. lajstromszámú szabadalom • Kézi ívhegesztő eljárás és berendezés
2 190766 A találmány tárgya kézi ívhegesztő eljárás, melynek alkalmazáséval sajátos üzemi körülmények között, pl. általános helyzetű, térbeli varratok, főleg gyökvarratok hegesztése Borán is optimális üzemi feltételek biztosíthatók. A találmány tárgya továbbá az eljárás foganatosítására alkalmasan kialakított kézi ívhegesztő berendezés. A hegesztési technológiában az alkalmazott áramforrások transzformátorait egyebek között aszerint íb csoportosítják, hogy a terhelőáram pillanatértéke Bzerint a hegesztési ívközön fellépő pillanatnyi kapocsfeszültség milyen összefüggés szerint változik. Általában- „esó sztatikus jelleggörbéről” beszélünk, ha a jelleggörbe meredeksége dU/dIm=0,12 V/A ahol U a kapocsfeszültség és I ahol U a kapocBfeBzűltség és lm a munkaponti áram és- „lapos sztatikus jelleggörbéről" beszélünk, ha dU/dIm=0,075 V/A a hegesztési munkapont kis környezetében. A technika állása szerinti hegesztőberendezések egyrészét eső jelleggörbével, másik részét merev jelleggörbével alakítják ki, vannak olyan berendezések is, melyeknél az áramforrás üzemmód kapcsoló révén az egyik jelleggörbójű üzemről a másik jelleggórbéjű üzemre átváltható, illetve adott üzemi feltételek függvényében a transzformátor alkalmas kialakítása folytén a kívánt üzemmód szerinti jelleggörbével üzemel az áramforrás. A merev jelleggörbéjű, illetve a két üzemmód szerint üzemeltethető alternatív berendezések azonban mindezidáig a kézi ívhegesztésben nem nyertek alkalmazást, mert általánosan elterjedt szakmai felfogás volt, hogy kézi hegesztésnél gyakorlatilag csak az eső jelleggörbéjű üzem alkalmazásával biztosíthatók a kívánt üzemi feltételek és a termék megkívánt minősége. A szakirodalomban az esó jelleggörbe alkalmazásénak szükségességét azzal indokolják, hogy- technológiai okból szükséges az ún. sztatikus rövidzárlati íz áram és a munkaponti lm áram Iz/Im arányának a korlátozása, az ún. csepprövidzárlati áramcsúcs korlátozása és- az eső jelleggörbével együttjéró, szükség képpen nagy üresjárási Uü feszültség /melyre mondható, hogy Uü > 42 V kedvező a kezdeti ívgyújtás szempontjából. Az eső jelleggörbe szükségességét a szakirodalom Btabilitáselméleti megfontolásokkal is alátámasztja. A fogyóelektródás védőgázaB - MIG/MAG- technológiában a folyamat stabilitását biztosító belső szabályozás céljából lapos jelleggörbéjű áramforrásokat alkalmaznak. Ilyenkor a kézi ívhegesztési technológia feltételeitől eltérően az Iz/lm - egyező munkapontra vonatkoztatva - lényegesen nagyobb, az üresjárási Uü feszültség pedig lényegesen kisebb: Iz’/Im ^ Iz/Im Uü4í Uü, ahol a vesszős index jelöli a lapos jelleggörbéjű folyamatra vonatkozó értéket. Ebből következik, hogy a jelenleg elterjedt gyakorlatnak megfelelően az eBÓ jelleggőrbéjű áramforrással - dU/dl = 0,12 V/A - üzemelő hegesztőberendez.ések kézi ívhegesztésnél való alkalmazásra vannak kialakítva, a merev jelleggörbéjű áramforrással dU/dl = 0,075 V/A - üzemelő hegesztőberendezések pedig a fogyóelektródás védőgázaB technológiához illeszkedően vannak kialakítva. A találmány alapja az. a felismerés, hogy a kézi ívhegesztő technológiának egyértelműen az eső jelleggörbéjű üzemmódra való korlátozása olyan előítélet, mely nem indokolt és bizonyos alkalmazási területeken hátrányos. Általában a bevontelektródás kézi ívhegesztési technológiában felmerülő hegesztési feladatok kétségtelenül megfelelő üzemi feltételekkel megoldhatók az eső jelleggörbéjű áramforrások alkalmazásával. Gyakran fordul viszont elő olyan hegesztési feladat is, melynél a hegfürdő kezelhetősége céljából előnyös, ha hegesztés közben az áramerősséget és ezáltal a munkadarabba bevitt hőmennyiséget a fürdő állapota, illetve tömege függvényében fokozatmentesen lehet növelni vagy csökkenteni. Ez a helyzet különösen az általános helyzetű, térbeli varratok, főleg gyökvarratok készítésekor, pl. vízszintes tengelyű mozdulatlan cső győkvarratának hegesztésekor. A jelenleg szokásos elrendezésben az áramforrás a hegesztési helytől általában több méternyi távolságban helyezkedik el és Így munka közben nem lehet az áramerősséget az áramforráson elrendezett vagy kialakított szabályozószerv működtetésével változtatni. Adott sztatikus jelleggörbe beállítása után az áramvéltoztatás gyakorlatilag csak úgy végezhető, hogy változtatjuk az ívhosszt. Ennek menetét a jelleggörbét mutató ábrák alapján követhetjük. Az 1. ábra szemlélteti a jelleggörbe két típusát, majd a 2.a ábra eső jelleggörbe esetére, a 2.b ábra merev jelleggörbe esetére mutatja a munkapont változtatásának hatását az ívhossz függvényében. Az 1. ábra a már értelmezett szimbólumok alapján követhető, az 1 görbe a szabványos munkaegyenes, mely szerint U (V) = 20+0,04 I (A), a 2 görbe az eső sztatikus jelleggörbét, a 3 görbe a merev sztatikus jelleggörbét mutatja az adott m munkaponthoz rendelve. A 2. ébrén a 2 görbe, illetve 3 görbe mentén követhető, hogy a névleges munkaponti Lm ívhosszhoz viszonyítva, a -aI, illetve +aI éramvéltozáB előidézése céljából módo-3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
