189098. lajstromszámú szabadalom • Ívhegesztési eljárás és bernedezés az eljárás megvalósításához
1 189 098 2 A találmány tárgya ívhegesztési eljárás, előnyösen automatikus fedett ívű ívhegesztéshez, ahol az összehegesztendő vastag falú munkadarabok hegesztési hézaggal vannak ellátva. A találmány tárgyát képező hegesztési eljárás elsősorban az energiaiparban és a vegyipari gépgyártás területén alkalmazható előnyösen, például tégelyek, kazántestek és gyűjtőtartályok gyártása során. A találmány szerinti eljárás és berendezés különösen előnyösen alkalmazható olyan automatikus fedett ívű hegesztési eljárások esetében, ahol derékszögű sarokelemeket kell összehegeszteni, és a hegesztésnél alkalmazott hegesztőhuzal átmérője a hegesztési hézag méretével megegyezik. A találmány szerinti berendezés alkalmas a fedett ívű ívhegesztésnél alkalmazott vezérlőberendezés árammodulációjának vezérlésére is ott, ahol az elektródahuzal előtolása a hegesztési tartományban az ívtől független. A SU 315 531 sz. szovjet szerzői tanúsítvány egy olyan hegesztési eljárást ismertet, ahol az ív árama és feszültsége, valamint ezeknek a lüktetése szinkronban változik az elektródahuzal előtolási sebességével, a tápáramforrás gerjesztőtekercsének sarkain lévő feszültséggel, valamint az elektródahuzalt előtoló rendszer hajtómotorja gerjesztőtekercsének a feszültségével. Ennek következtében a fűrészjellel modulált íváram és ívfeszültség egymással szinkronban változik. A hegesztőirnpulzus végén az ív feszültsége egy minimális értékre áll be, ezért az ív tartós fennmaradása csak abban az esetben van biztosítva, ha a következő indítóimpulzusig, amelynek ideje h, a t2 szünetidő értéke nem haladja meg a 0,08 s értéket. Ez határozza meg lényegében a folyamat energiajellemzőinek és az ív begyei!adási képességének a vezérlését, mivel az egyik legfontosabb jellemző az ti + t2 ki-be kapcsolási arány t2 = 0 esetében nem szabályozható. Az ismert hegesztési eljárásoknál az ív fennállása alatt az áram először egy maximális értékig fog nőni, majd onnan exponenciális függvény szerint egy minimális értékre csökkenni, és az impulzusok más formában, például négyszög vagy trapéz alakban való előállítása nem valósítható meg. Ez az eljárás csak akkor alkalmazható, ha a hegesztésnél alkalmazott generátort egy áramgenerátor képezi. Egy további ismert hegesztési eljárás van leírva a GB 1 361 569 sz. szabadalmi leírásban, ahol is az íváram lüktetése adott frekvenciájú egyirányú impulzusok előállításával van megvalósítva. Az áramimpuizusok időtartamát az az idő határozza meg, amely idő alatt az eiektródahuzalt a hegesztési tartományba bevezetjük. Ez gyakorlatilag annyit jelent, hogy az elektródahuzal előtolási ideje alatt, amely idő értéke n = 0,1-3,0 s tartományban van, a huzal előtolást sebessége állandó értéken van tartva. A két előtolás közötti szünetidő értéke általában n = 0,1 s értékűre van megválasztva. A hegesztés teljes időtartama alatt a tápáramgenerátor sarkain a feszültség állandó, vagyis nincs szabályozva az áramlüktetéssel szinkronban. Fogyóelektródás automatikus ívhegesztésnél az íváram értéke és az elektródahuzal előtolási sebessége egymással összefüggésben van. Ha a hegesztőhuzal átmérője 2-5 mm tartományban van, az áram-sebesség függvény 1 = f(V j 300-700 A tartományban közel lineáris függvény, ami azt jelenti, hogy abban a pillanatban, amikor az előtolás sebessége nullára csökken, az íváramot is nagy sebességgel kell lecsökkenteni, mivel az áramje! lefutó élének a meredeksége nagy kell legyen, l assított ívoltás esetében az előtolás megszűnése után az áram nem meredeken, hanem laposan fog változni, azaz lecsökkenni. Ekkor az ívoitás periódusideje a hegesz.tőpor tulajdonságaitól, valamint az áram lüktetésének a frekvenciájától fog függni, amelyek már eleve meghatározzák a fémolvadék túlmelegedését, a fém elgőzölését, továbbá a keletkező salak és olvadt por mennyiségét. Az eljárás során az áram jelalakja a huzal előtolására kiképzett elektromechanikus szerkezet tehetetlensége következtében eltorzul. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy az ív fenná lása alatt az áramimpuizusok végén lassított kioltás valósul meg, és az előtoló rendszer tehetetlensége következtében az áram lassan csökken le, míg az áí amimpulzus lefutó éle meredeken. A fent említett ismert berendezéseknek és eljárásoknak a következő hátrányos tulajdonságai vannak: Minden egyes áramimpulzus végén a fém kristályosodásának a pillanatában a hegesztőfürdőnek az elektróda felőli végén egy folyékony sorja képződik, amely azután megdermed, mivel az ív nyomása az áram csökkenése következtében szintén iccsökken. Ennek következtében a varrat szimmetriatengelyében a varrat teljes hossza mentén egy egyenletes sorjaréteg képződik, amely a varrat külső mechanikus tulajdonságait, vagyis a salakkéreg leválasztását és az azt követő tisztítást nagymértékben hátráltatja. További hátránya az ismert eljárásoknak és berendezéseknek, hogy az elektródahuzal előtolásának és az áramlüktetésnek a frekvenciakarakterisztikái jelentősen eltérnek az előre beállított értéktől, és ennek a hegesztés energiaviszonyaira van hátrányos hatása. Legyen például a ki-be kapcsolási viszony Sí, az íváram lüktetési periódusára nagyobb, mint a huzalelőtoló rendszer S ki-be kapcsolási viszonya, azaz h n S, = —— >-------= S t, + t2 n + m ahol Sí az íváram lüktetésének ki-be kapcsolási viszonya, S az elektródahuzal előtolásának ki-be kapcsolási viszonya, n az elektródahuzal előtolási ideje, m a két előtolási idő közötti szünetidő, ti az ív fennállásának ideje, t2 a két ív közötti szünetidő. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
