Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор)

Приведен обзор публикаций по автоматическому управлению процессом сварки в СО₂ с короткими замыканиями дугового промежутка, а также алгоритмы управления на каждом этапе цикла сварки A review of publications on automatic control of the process of CO₂ welding with short-circuiting of the arc gap is gi...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Автоматическая сварка
Дата:2007
Автор: Ланкин, Ю.Н.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2007
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99184
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор) / Ю.Н. Ланкин // Автоматическая сварка. — 2007. — № 1 (645). — С. 3-10. — Бібліогр.: 37 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860172478822744064
author Ланкин, Ю.Н.
author_facet Ланкин, Ю.Н.
citation_txt Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор) / Ю.Н. Ланкин // Автоматическая сварка. — 2007. — № 1 (645). — С. 3-10. — Бібліогр.: 37 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Автоматическая сварка
description Приведен обзор публикаций по автоматическому управлению процессом сварки в СО₂ с короткими замыканиями дугового промежутка, а также алгоритмы управления на каждом этапе цикла сварки A review of publications on automatic control of the process of CO₂ welding with short-circuiting of the arc gap is given. Control algorithms are given for each stage of the welding cycle.
first_indexed 2025-12-07T17:58:26Z
format Article
fulltext УДК 621.791.754:661.9 АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В CO2 С ПЕРИОДИЧЕСКИМИ КОРОТКИМИ ЗАМЫКАНИЯМИ ДУГОВОГО ПРОМЕЖУТКА (Обзор) Ю. Н. ЛАНКИН, д-р техн. наук (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) Приведен обзор публикаций по автоматическому управлению процессом сварки в CO2 с короткими замыканиями дугового промежутка, а также алгоритмы управления на каждом этапе цикла сварки. К л ю ч е в ы е с л о в а : сварка в CO2, короткие замыкания, автоматическое управление, саморегулирование, стабиль- ность процесса, разбрызгивание, перенос капель, импульс тока Основным механизированным способом сварки является полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в защитных газах. В качестве пос- леднего благодаря своей дешевизне широкое рас- пространение получил углекислый газ. При малом токе и падении напряжения на дуге сварка в CO2 происходит с периодическими короткими замы- каниями (КЗ) дугового промежутка, во время ко- торых переносится расплавленный металл элек- трода в сварочную ванну. Благодаря малому тепловложению, контактному массопереносу, ма- лым размерам капель и ванны такой процесс по- лучил широкое применение при сварке металла малых толщин во всех пространственных поло- жениях, а также средней и большой толщины в положении, отличном от нижнего. Для сварки в СО2 применяются простейшие выпрямители с по- логопадающей внешней характеристикой и пос- ледовательно включенным в сварочную цепь дросселем. Пологопадающая характеристика вып- рямителя обусловливает саморегулирование дуги, а дроссель ограничивает скорость нарастания тока во время КЗ. Типичные осциллограммы тока и напряжения (рис. 1) имеют пульсирующий харак- тер. Энергия, накопленная в дросселе во время КЗ, расходуется на плавление электрода при го- рении дуги. В качестве регулируемых параметров используются напряжение холостого хода выпря- мителя, скорость подачи плавящегося электрода и индуктивность дросселя. Однако, помимо пре- имуществ, процесс сварки имеет и существенные недостатки. Из-за КЗ дугового промежутка про- исходит значительное разбрызгивание металла, а низкое тепловложение характеризуется малой проплавляющей способностью. Для устранения недостатков сварки в CO2 с КЗ в последние десятилетия предприняты значи- тельные усилия. В первую очередь они касаются создания нового класса импульсных источников питания, характеризуемых повышенным быстро- действием и снабженных системами управления формой тока и напряжения в течение каждого цик- ла формирования и переноса капли в соответствии с информацией, получаемой от процесса. Такие источники почти в 2 раза дороже традиционных, но обеспечивают качество сварки, сравнимое со сваркой в аргоне. К настоящему времени сложилось представ- ление об «идеальном» цикле сварки (рис. 2), ко- торый должен обеспечиваться системой автома- тического управления. На разных этапах цикла требуются различные алгоритмы управления. Основными задачами систем управления для сварки в CO2 с КЗ дугового промежутка являются: уменьшение разбрызгивания металла более чем в 2 раза; повышение стабильности процесса свар- ки; компенсация возмущений, действующих на процесс сварки. Управление в начальный момент КЗ дуго- вого промежутка. В начальной стадии КЗ (рис. 2) t0 наименьший радиус образующейся перемычки жидкого металла находится в месте контакта кап- © Ю. Н. Ланкин, 2007 Рис. 1. Характерные осциллограммы напряжения и тока при сварке в CO2 1/2007 3 ли с ванной. Электродинамические силы проте- кающего через перемычку тока препятствуют пе- реходу капли в ванну под действием сил повер- хностного натяжения. Более того, они могут даже вызвать отброс капли от поверхности ванны, а проходящий ток — перегрев и взрыв формиру- ющейся перемычки. При этом, как показывает скоростная киносъемка [1], капля, отрываясь от электрода, улетает в виде брызги либо остается на торце электрода и переходит в ванну при одном из следующих КЗ. Из теоретического анализа сле- дует, что вероятность отброса капли тем выше, чем меньше ее радиус и больше ток [2]. Для уменьшения разбрызгивания при касании капли поверхности сварочной ванны и увеличения стабильности процесса сварки ток сварки снижа- ют перед КЗ дугового промежутка или сразу после его возникновения. Сигналом начала КЗ служит рез- кое снижение напряжения на дуге на сумму анод- ного и катодного падения напряжения, которое для сварки в CO2 составляет Uа–к = 19…20 В [3]. Из- менение напряжения на дуге при КЗ происходит очень быстро — за 20⋅10–9 с [4]. Первым идею ограничения тока КЗ в 1970 г. реализовал И. И. Заруба [5] и в дальнейшем не- однократно к ней возвращался [1]. В работе [6] базовый ток дуги и ток КЗ устанавливали на очень малом уровне (6…12 А) таким образом, что пе- реход капли в основном происходил под дейс- твием сил поверхностного натяжения. Плавление электрода проводилось под действием короткого сильноточного импульса. Кратковременное снижение тока в начале КЗ в 1980 г. первыми осуществили авторы работы [7] (рис. 3). По их данным, снижение тока до 2…10 А на период 0,7–1 мс в начале каждого КЗ позволяет практически устранить кратковре- менные КЗ и в 2–3 раза повысить стабильность процесса, оцениваемую по коэффициенту вари- ации длительности КЗ. В дальнейшем этот алго- ритм применяли различные исследователи без ка- ких-либо изменений [8–17], отличие заключается только в аппаратуре, реализующей его. В начале использовали тиристоры, шунтирующие свароч- ную горелку, или последовательно включенный резистор. В настоящее время обходятся высоким быстродействием транзисторного инверторного источника питания либо используют вместо ти- ристора транзистор, шунтирующий последова- тельно включенный в сварочную цепь резистор. Управление переносом металла на стадии КЗ. Металл капли достаточно больших размеров (по сравнению с диаметром электрода) может пе- реноситься в сварочную ванну даже без тока — только под действием сил поверхностного натя- жения. По оценкам авторов работы [6], крити- ческие высота и диаметр капли соответственно составляют 1,2dэл и 1,4dэл (авторы практически реализовали такой процесс при сварке в CO2). В работе [18] критическая высота перемычки оце- нивается как 1,4dэл. Для уменьшения времени КЗ и гарантирован- ного разрыва перемычки через нее пропускают ток, взаимодействие которого с собственным маг- нитным полем вызывает силу, направленную внутрь к оси перемычки. Эта сила, пропорцио- нальная квадрату плотности тока в данном се- чении, способствует уменьшению диаметра пере- мычки. Если форма последней отлична от цилин- дрической, то, помимо радиальных, возникают ак- сиальные усилия, вызывающие течение металла в сторону от меньшего диаметра к большему и приводящие к уменьшению диаметра самого уз- кого места в перемычке (пинч-эффект). Существенное значение имеет время приложе- ния импульса тока после начала КЗ. На первом этапе наименьший диаметр жидкой перемычки на- ходится вблизи контакта со сварочной ванной. В этом случае пинч-эффект вреден, так как замед- Рис. 2. «Идеальный» цикл сварки в CO2 Рис. 3. Осциллограммы напряжения и тока при сварке в CO2 с коммутацией тока в начале КЗ [7] 4 1/2007 ляет увеличение площади контакта капли с ванной и тем самым затягивает процесс переноса. Более того, диаметр шейки перемычки может даже уменьшиться вплоть до нуля, и перенос материала капли в ванну не произойдет. По мере перетекания материала перемычки в сварочную ванну мини- мальный диаметр перемычки возрастает от нуля (в момент контакта) до некоторого максимума, а затем уменьшается снова до нуля (происходит разрыв перемычки). При этом положение мини- мального радиуса смещается в сторону изделия (рис. 4) [19]. Только на этом этапе электромаг- нитные силы способствуют переносу капли. Обычно импульс тока КЗ подают с фиксирован- ным временем задержки Tкз0 = 0,6…1,0 мс после начала КЗ (см. рис. 3) [7, 8, 12, 15, 17, 20]. По нашему мнению, наиболее целесообразно прик- ладывать импульс тока переноса при достижении радиуса шейки перемычки максимального зна- чения (рис. 4) или, что то же самое, при минимуме сопротивления цепи электрод–деталь (зона B, рис. 5 [19]). В этом случае ток переноса макси- мально уменьшает время КЗ. Этот вывод подт- верждается экспериментально [8], а также физи- ческим [9] и компьютерным моделированием раз- рушения жидких перемычек (рис. 6) [10]. Поскольку электромагнитные силы пропорцио- нальны квадрату тока, то ток КЗ целесообразно ус- танавливать на максимально допустимом для данного источника питания уровне. Очевидно, что при этом наименьшее время переноса капли обеспечивает пря- моугольный импульс тока КЗ. Пилообразный [12, 21, 22] и трапецеидальный [7, 15, 21] импульсы тока хороши только тем, что имеют пониженный ток на начальной стадии КЗ при Tкз0 ~ 0, когда ток только препятствует переносу капли. Управление процессом разрыва жидкой пе- ремычки. Разрыв жидкой перемычки под током сопровождается электрическим взрывом и явля- ется основной причиной выплесков при сварке в СО2 с КЗ дугового промежутка. Для устранения этого недостатка следует как можно больше уменьшать ток через перемычку при ее разрыве. Первым в 1970 г. этот способ снижения разб- рызгивания заявил И. И. Заруба [23], а в 1971 г. Рис. 4. Динамика изменения профиля жидкой перемычки (перетекание капли воды) [19] Рис. 5. Изменение сопротивления цепи электрод–деталь во время КЗ (I = 190 А, vсв = 5,2 м/мин, L = 14 мм, проволока диаметром 1,2 мм) [19] Рис. 6. Влияние тока переноса (а) и минимального радиуса перемычки rmin (б) на длительность КЗ [10] 1/2007 5 опубликовал и результаты практической его ре- ализации [5]. Здесь импульс тока КЗ фиксиро- ванной длительности начинался с задержкой пос- ле возникновения КЗ и заканчивался до разрыва перемычки (рис. 7). Позднее авторы работы [20] использовали переменный по длительности им- пульса переноса. Он автоматически отключался, когда падение напряжения на перемычке повы- шалось до заданного уровня вследствие утончения перемычки перед ее разрывом. Следующий шаг осуществил С. И. Пинчук с со- авторами в 1976 г. [24]. Было разработано устройс- тво, снижающее на фиксированный интервал вре- мени ток КЗ до 2…10 А непосредственно перед раз- рывом перемычки, когда напряжение на ней начи- нает резко возрастать и достигает значения 8…12 В (рис. 8) (в работах [5, 20] минимальный ток КЗ оставался на уровне 100…130 А). С тех пор ничего принципиально нового не было предложено, и во всех последующих пуб- ликациях использован способ И. И. Зарубы в чис- том виде, либо усовершенствованный С. И. Пин- чуком [7, 12, 16, 22, 25, 26]. Основные усовер- шенствования касались оборудования, реализую- щего способ. Лишь Е. К. Става [15] для опреде- ления момента подачи команды на снижение тока импульса КЗ использовал не падение напряжения на промежутке токоподвод–деталь, а скорость его изменения. Это усложняет аппаратуру или прог- раммное обеспечение, но снижает влияние соп- ротивления вылета электрода и детали. Падение напряжения токоподвод–деталь имеет вид Uт−д(t) = I(Rэл + Rпер(t) + Rдет). (1) Поскольку во время КЗ изменяется только Rпер(t), то dUт−д dt = d(IRпер) dt (2) и состояние перемычки перед разрывом опреде- ляется более точно (однако приходится задержи- вать начало анализа dUт-д/dt на 100 мкс после включения импульса тока КЗ [27]). В противном случае схема управления может отключить им- пульс тока КЗ не непосредственно перед разрывом перемычки, а сразу после его включения. По нашему мнению, для определения момента отключения импульса тока переноса наилучшие результаты должно дать использование скорости изменения сопротивления перемычки как пара- метра, не зависящего от тока. Резкое уменьшение диаметра шейки перемыч- ки перед ее разрывом длится порядка 10⋅10–6, а лавинообразное уменьшение шейки (ее взрыв) — порядка 0,1⋅10–6 с [4]. Если начать снижать ток КЗ слишком поздно и скорость его снижения не- велика, то разрыв перемычки произойдет при зна- чительном токе с большой вероятностью разбрыз- гивания. Если слишком рано снизить ток КЗ, то повышается вероятность того, что перемычка во- обще не разорвется. Таким образом, система уп- равления должна обеспечивать надежное опреде- ление момента начала необратимого уменьшения диаметра шейки перемычки и существенно сни- зить ток КЗ до ее разрыва. Вероятно, эта задача до настоящего времени в полной мере не решена. Управление плавлением электрода, ростом и размерами капли. После разрыва перемычки зажигается дуга, начинается плавление электрода энергией, поступающей как от дуги, так и от вы- деляемой в вылете электрода за счет проходящего тока. Задачей системы управления на этом этапе является обеспечение получения заданного объема капли независимо от возмущений, дейс- твующих на процесс (колебаний скорости подачи электрода, напряжения сети, вылета электрода, расстояния от горелки до изделия и т. п.). Обычно для сварки в CO2 с КЗ и постоянной скоростью подачи электродной проволоки исполь- зуют источники с пологопадающей внешней ха- рактеристикой. Стабильность процесса при этом обеспечивается благодаря свойству саморегули- рования системы источник напряжения–плавя- щийся электрод–дуга. При уменьшении длины ду- Рис. 7. Осциллограммы напряжения и тока при сварке в CO2: а, б — импульсы тока подаются соответственно в начале и середине длительного КЗ [5] Рис. 8. Осциллограммы напряжения и тока при стабилизиро- ванном переносе металла с ограничением энергии взрыва перемычки [24] 6 1/2007 ги автоматически возрастает ток, что приводит к увеличению дугового промежутка, и наоборот. Подобный принцип лежит и в современных япон- ских инверторных источниках питания для сварки в CO2 с КЗ [8, 13, 16]. В них во время КЗ источник переключается в режим управления током, а на время горения дуги — в режим постоянного нап- ряжения (рис. 9) [13]. Наиболее совершенные источники используют импульсный режим управления формированием капли расплавленного металла. На первом этапе горения дуги происходит интенсивное плавление электрода большим током до достижения задан- ного объема капли, затем ток существенно сни- жается. Силы, действующие на каплю, которая находится на торце электрода, и стремящиеся сместить ее к боковой поверхности электрода, уменьшаются и капля занимает соосное с элек- тродом положение. Под действием сил поверх- ностного натяжения форма капли приближается к правильной сфере, что создает благоприятные условия для плавного перехода капли в сварочную ванну. Чтобы минимизировать хаотическое движение капли, ее размер должен быть небольшим, нап- ример, не более диаметра электрода [28]. По мне- нию специалистов «Линкольн Электрик» [15], средний размер расплавленной сферической кап- ли на торце электрода для хорошего переноса дол- жен быть 1,2dэл. Авторы работы [29] считают, что оптимальный диаметр капли составляет 1,4…1,7dэл для dэл = 1,6 и 1,56…1,88dэл для dэл = = 2 мм. Возможны два варианта получения капель за- данной массы. По первому управление плавле- нием металла осуществляется с помощью импуль- сов тока постоянной амплитуды Iи и длительности tи. По второму варианту дуга питается от источ- ника напряжения, а длительность импульса ав- томатически устанавливается в функции некото- рых параметров процесса сварки. Первый прин- цип описывается в работах [12, 15, 21], а разно- видности второго — в [30, 31]. Авторами работы [12] рассматривается дуга (рис. 10), питаемая от управляемого источника тока с жестко заданной амплитудой Iпл и дли- тельностью Tпл импульса плавления. Длитель- ность паузы «успокоения» капли Tусп с малым током дуги перед КЗ Iусп устанавливается авто- матически. Система имеет свойство саморегули- рования при возмущениях по длине дуги, скорости подачи проволоки до тех пор, пока длительность паузы отлична от нуля. Возмущения по длине вы- лета электрода не компенсируются и приводят к изменению объема капли. В источнике STT [15] осуществляется некоторая компенсация изменения длины вылета электрода путем автоматической коррекции длительности им- пульса тока с постоянной амплитудой. Делается это следующим образом. Во время КЗ система измеряет падение напряжения на электроде, пропорциональ- ное вылету электрода. Оно усредняется и подается на интегратор. Последний начинает интегрирование с нулевыми начальными условиями в момент за- жигания дуги. Когда напряжение на выходе интег- ратора сравняется с регулируемым опорным нап- ряжением (устанавливается ручкой «тепло» на пе- редней панели источника), импульс плавления прек- ращается, а ток дуги начинает плавно спадать до базового тока паузы. Таким образом, длительность импульса тока плавления обратно пропорциональна длине дуги. В большинстве случаев такая компенсация только ухудшает стабильность размера капель при изменении длины вылета электрода. Обычно энер- гия, выделяющаяся в электроде, относительно не- велика (менее 15…20 %), поэтому происходит пе- рекомпенсация возмущения. Для плавления электрода форма импульса тока особой роли не играет, однако в источниках SТT и НПП «Технотрон» (рис. 11) [21] предусмотрен регулируемый плавный спад импульса тока плав- Рис. 9. Осциллограммы напряжения и тока инверторных ис- точников питания при сварке в CO2 [13] Рис. 10. Осциллограммы напряжения и сварочного тока при питании дуги импульсами тока постоянной амплитуды и дли- тельности [12] 1/2007 7 ления. Предполагается, что при этом демпфиру- ются колебания капли и сварочной ванны. Ни те- оретических, ни экспериментальных данных в пользу этого предположения не приводится. В источниках, предложенных А. Ф. Князько- вым и Ю. Н. Сараевым, длительность импульса плавления (выходная вольт-амперная характерис- тика источника пологопадающая) устанавливает- ся следующим образом: пропорционально длительности дугового про- межутка к началу действия импульса тока плав- ления [32]. Отсчет измеряемой длительности ду- гового промежутка ведется от момента зажигания дуги до снижения напряжения на ней до неко- торого опорного значения Uоп; пропорционально интегралу напряжения дуги на стадии параметрически задаваемой паузы к мо- менту разрушения перемычки [33]; пропорционально длительности паузы перед КЗ [34]. Во всех этих источниках наиболее важными являются не требования стабильности размера капли, а требования стабильности процесса с уче- том поведения сварочной ванны в зависимости от пространственного положения шва. Плавление расходуемого электрода и формирование капли расплавленного металла определяется сложным комплексом электромагнитных и гидродинами- ческих сил в гравитационном поле и, следова- тельно, в полной мере может быть описано только с привлечением законов теплофизики, электрос- татики, электродинамики, электромагнетизма и гидродинамики. Эта задача в настоящее время полностью не решена, но теоретически и экспе- риментально исследованы некоторые ее аспекты. С помощью метода теплового баланса и экспе- риментальных данных были предложены отноше- ния между такими существенными сварочными параметрами, как сварочный ток I(t), скорость плавления расходуемого электрода Uпл(t), вылет электрода lэл(t) и т. д. [35]. Обобщая все эти мо- дели, приходим к модели вида Uпл(t) = aI(t) + blэл(t)I 2(t), (3) где a, b — коэффициенты пропорциональности. Скорость роста объема капли dVкап(t) dt = SэлUпл(t), (4) где Vкап(t) — объем капли; Sэл — площадь по- перечного сечения электрода. Подставив (3) в (4), получим Vкап(t) = Sэл ∫ 0 [aI(t) + blэл(t)I 2(t)]dt. (5) Для стабилизации объема капли система уп- равления должна решать уравнение (5) в реальном масштабе времени относительно Tпл для данных Vкап(t), I(t), a, b и lэл(t). Объем капли Vкап опре- деляется при задании режима сварки, I(t) — во время сварки, a — пропорционально катодному падению напряжения и в первом приближении является постоянной величиной. Произведение blэл определяется из падения напряжения в цепи сварки при КЗ дугового промежутка. Напряжение КЗ в момент наибольшего диаметра шейки пе- ремычки равно Uк−д = blэлIкз, откуда находится blэл. Таким образом, все сос- тавляющие уравнения (3) известны, что дает воз- можность в реальном масштабе времени подсчи- тывать объем растущей капли. Когда интеграл (5) достигнет заданного значения, система управле- ния отключает импульс тока плавления, завершая интервал Tпл. Используя этот алгоритм, система управления обеспечивает получение каждой кап- ли заданного объема, независимо от большинства возмущений, действующих на процесс. Совершенно новую концепцию реализации «идеального» цикла сварки (см. рис. 2) предло- жили китайские ученые [36, 37]. Вместо прог- раммного задания формы импульсов тока сварки используется источник питания со сложной внеш- ней характеристикой. Для сварки в CO2 с КЗ внеш- няя характеристика источника питания имеет семь сегментов (рис. 12, а) [36]. Кроме того, внешняя характеристика автоматически адаптируется к мгновенным изменениям тока и напряжения дуги (сегменты B′C′ и EF′). В результате формируется близкий к «идеальному» цикл сварки независимо от возмущений, действующих на процесс (рис. 12, б). В качестве регулирующего элемента исполь- зованы параллельно включенные транзисторы, ра- ботающие в линейном режиме. Внешняя харак- теристика источника формируется схемой управ- ления с нелинейными обратными связями по току и падению напряжения на нагрузке [37]. Линей- ный режим работы транзисторов позволяет по- лучить предельно быстрое прецизионное управ- Рис. 11. Осциллограммы напряжения и тока. Импульсы тока плавления электрода с плавным спадом заднего фронта [21] 8 1/2007 ление процессом сварки, но требует рассеивания на транзисторах мощности, сопоставимой с мощ- ностью сварки. Стадия «успокоения» капли (интервал Tусп). После окончания импульса плавления система уп- равления должна снизить ток до значения, еще обеспечивающего устойчивое горение дуги, но не- достаточного для заметного плавления электрода. Давление дуги на каплю значительно снижается, она принимает соосное с электродом положение и форму, близкую к аксиально-симметричной. Че- рез некоторое время в результате подачи элект- рода и возвратного движения возмущенной по- верхности сварочной ванны они встретятся, про- изойдет КЗ и цикл сварки повторится. Наличие интервала времени «успокоения» кап- ли необходимо для устранения возмущений по длине дугового промежутка. При внезапном из- менении последнего время до КЗ Tусп автомати- чески увеличивается или уменьшается путем изменения вылета электрода. В результате уже в следующем цикле длина дугового промежутка ус- танавливается равной заданной, т. е. в отличие от традиционных систем с саморегулированием, данная система имеет предельную скорость от- работки возмущений по длине дуги. 1. Влияние метода ограничения тока короткого замыкания на формирование вертикальных и потолочных швов при сварке в углекислом газе / И. И. Заруба, В. П. Баргамен, В. В. Андреев, М. Н. Сидоренко // Автомат. cварка. — 1973. — № 4. — С. 64–67. 2. Лебедев В. К., Заруба И. И., Андреев В. В. Условия обра- зования жидкой перемычки при капельном переносе ме- талла с короткими замыканиями дугового промежутка // Там же. — 1975. — № 9. — С. 1–3, 8. 3. Ленивкин В. А., Дюргеров Н. Г., Сагиров Х. Н. Технологи- ческие свойства сварочной дуги в защитных газах. — М.: Машиностроение, 1989. — 264 с. 4. Untersuchungen zum Metall-Schutzgasschweiβen mittels Ultrahochgeschwindingkeitskinematografie und schneller Erfassung elektrischer Schweiβparameter / D. Rehfeldt, A. Bollmann, M. Niemann et al. // Schweissen und Schnei- den. — 1989. — № 3. — S. 139–141. 5. Заруба И. И., Дыменко В. В. Регулирование параметров процесса сварки с короткими замыканиями // Автомат. сварка. — 1971. — № 8. — С. 43–45. 6. К вопросу о переносе металла короткими замыканиями / А. Г. Потапьевский, М. Г. Лифшиц, Д. С. Кассов, Л. М. Куплевацкий // Свароч. пр-во. — 1976. — № 6. — С. 53–54. 7. Стабилизация переноса и снижение разбрызгивания ме- талла при сварке в CO2 короткой дугой / И. С. Пинчук, А. Л. Хейфец, В. Ф. Постаушкин, Г. Д. Куликов // Там же. — 1980. — № 6. — С. 9–10. 8. Yamamoto H., Okazaki K., Harata S. The effect of short cir- cuiting current control on the spatter generation in CO2 arc welding. — [1986]. — P. 1–17 (Intern. Inst. of Welding; Doc. 212-649–86). 9. Maruo H., Hirata Y. , Goto N. Bridging transfer phenomena of conductive pendent drop. The effects of electromagnetic pinch force on the bridging transfer (Rept. 3) // Quarterly J. of JWS. — 1992. — № 2. — P. 251–258. 10. Choi S. K., Yoo C. D., Kim Y.-S. Dynamic simulation of metal transfer in GMAW. — Pt 2: Short-circuit transfer mode // Welding J. — 1988. — № 1. — P. 45–51. 11. А. с. 930824 СССР,МКИ В 23 К 9/11. Способ электроду- говой сварки с короткими замыканиями дугового проме- жутка и устройство для его осуществления / А. Ф. Князь- ков, А. Г. Мазель, Р. И. Дедюх и др. — Опубл. 23.04.85, Бюл. № 19. 12. Патон Б. Е., Лебедев А. В. Управление плавлением и пе- реносом электродного металла при сварке в углекислом газе // Автомат. сварка. — 1988. — № 11. — С. 1–3. 13. Matsuda F., Ushio M., Mita T. Wellenformsteuerungdgmet- hode im CO2 Schweissen // Trans. JWRI. — 1988. — № 2. — P. 11–17. 14. Yamamoto H., Harada S., Yasuda H. The development of welding current control system for spatter reduction // Wel- ding Intern. — 1990. — № 4. — P. 398–407. 15. Stava E. K. The surface-tension transfer power source: A new, low-spatter arc welding machine // Welding J. — 1993. — № 1. — P. 25–29. 16. Ushio M., Yamamoto H., Nishida Y., Mita T. Recent advan- ces in welding power systems for automated welding // Trans. JWRI. — 1994. — № 1. — P. 1–6. 17. Nacey T. Y. Fourth-generation inverters add artificial intelli- gence to the control of GMA welding // Welding J. — 1993. — № 1. — P. 31–34. 18. Замечания к статье «Определение устойчивости пере- мычки между плавящимся электродом и сварочной ван- ной» / И. С. Пинчук, В. Ф. Постаушкин, Г. Д. Куликов и др. // Свароч. пр-во. — 1974. — № 10. — С. 49–50. Рис. 12. Внешняя характеристика источника при сварке в CO2 с КЗ (а) и осциллограммы напряжения и тока (б) [36] 1/2007 9 19. Orszach P., Kim Y. C., Horikawa K. Short-circuit transient phenomena in GMA/CO2 Welding (I) // Trans. JWRI. — 1997. — № 1. — P. 49–67. 20. Boughton P., MacGregor G. J. Control of short circuiting in MIG-welding // Welding Res. Intern. — 1974. — № 2. — P. 31–53. 21. Управление переносом капли при сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового проме- жутка / С. И. Полосков, Ю. С. Ищенко, В. А. Лебедев, О. Б. Гецкин // Свароч. пр-во. — 2001. — № 6. — С. 6–9. 22. Хейфец А. Л. Сравнительная оценка некоторых способов уменьшения разбрызгивания металла при сварке в CO2 // Автомат. сварка. — 1986. — № 3. — С. 58–60. 23. А. с. 271680 СССР, МКИ В 23 К 9/00. Способ электроду- говой сварки плавящимся электродом / И. И. Заруба. — Опубл. 26.05.70, Бюл. № 8. 24. Уменьшение разбрызгивания при сварке с короткими за- мыканиями путем ограничения энергии взрыва перемыч- ки / И. С. Пинчук, В. Ф. Постаушкин, Г. Д. Куликов и др. // Свароч. пр-во. — 1976. — № 11. — С. 52–54. 25. Горнов О. М. Об уменьшении разбрызгивания путем снижения тока короткого замыкания при сварке в угле- кислом газе // Сб. науч. тр. Перм. политехн. ин-та. — 1975. — № 164. — С. 115–118. 26. Горнов О. М., Чумак Л. Ф. Влияние ступенчатого умень- шения тока в момент короткого замыкания на разбрыз- гивание при сварке в углекислом газе // Там же. — 1972. — № 116. — С. 101–103. 27. Pat. 4,954,691 US. Method and device for controlling a short circuiting type welding system / J. Parks, E. Stava. — Publ. 04.09.90. 28. Воропай Н. М., Лаврищев В. Я. Условия переноса метал- ла при сварке в углекислом газе // Автомат. сварка. — 1976. — № 5. — С. 8–11. 29. Особенности управляемого тепломассопереноса при сварке плавящимся электродом с короткими замыкания- ми дугового промежутка / С. И. Полосков, Ю. С. Ищен- ко, В. А. Лебедев, О. Б. Гецкин // Свароч. пр-во. — 2002. — № 7. — С. 6–13. 30. Сараев Ю. Н. Адаптивные импульсно-дуговые методы механизированной сварки при строительстве магист- ральных трубопроводов // Там же. — 2001. — № 1. — С. 4–11. 31. Сараев Ю. Н. Управление переносом электродного ме- талла при сварке в CO2 с короткими замыканиями дуго- вого промежутка (Обзор) // Автомат. cварка. — 1988. — № 12. — С. 16–23. 32. А. с. 768108 СССР, МКИ В 23 К 9/00. Способ электроду- говой сварки с короткими замыканиями дугового проме- жутка / А. Ф. Князьков, Ю. Н. Сараев, Р. И. Дедюх. — Опубл. 15.01.84, Бюл. № 2. 33. А. с. 951810 СССР, МКИ В 23 К 9/00. Способ дуговой сварки плавящимся электродом / А. Ф. Князьков, Ю. Н. Сараев, А. К. Тимошенко. — Опубл. 23.12.83, Бюл. № 47. 34. А. с. 1168367 СССР, МКИ В 23 К 9/00. Способ электро- дуговой сварки с короткими замыканиями дугового про- межутка и устройство для его осуществления / А. Ф. Князьков, Ю. Н. Сараев, А. К. Тимошенко. — Опубл. 23.07.85, Бюл. № 27. 35. Lesenewich A. Control of melting rate and metal transfer. Part I. Control of electrode melting rate // Welding J. — 1958. — № 8. — P. 334–353. 36. Ou Z., Wuang Y., Ushio M., Tanaka M. New concept for the characteristic of an arc welding power source (Report II) // Trans. JWRI. — 1999. — № 1. — P. 5–8. 37. Pan J. Arc welding control. — Cambridge: Woodhead publ. Ltd., 2003. — 603 p. A review of publications on automatic control of the process of CO2 welding with short-circuiting of the arc gap is given. Control algorithms are given for each stage of the welding cycle. Поступила в редакцию 11.05.2006 К 125-ЛЕТИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПЕРВОГО СПОСОБА ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ 13 октября 2006 г. в НТУУ «Киевский политехнический институт» состоялись очередные научные чтения в рамках «Конструктора Украины». На этот раз конференция была посвящена жизни и творческой деятельности Николая Николаевича Бенардоса, выдающегося отечес- твенного изобретателя, создавшего в 1881 году первый способ электродуговой сварки. Собрание, на котором присутствовали студенты и преподаватели сварочного факультета университета, ученые ИЭС им. Е. О. Патона, члены Общества сварщиков Украины, слушатели Малой академии наук, работники музеев Н. Н. Бенардоса в Переяслав-Хмельницком, крае- ведческого музея в Фастове и Политехнического музея, открыл проректор университета по научной работе чл.-кор. НАНУ М . Ю. Ильченко. Во вступительном слове он подчеркнул, что проведение «Чтений» имеет большое значение для сохранения исторического наследия и пропаганды вклада отечественных изобретателей и ученых в мировую цивилизацию. Ведущий научный сотрудник ИЭС им. Е. О. Патона А. Н. Корниенко рассказал о поиске материалов о жизни и деятельности Н. Н .Бенардоса, начатых по инициативе академика Б. Е. Патона, отметил, что институтом сооружены памятники изобретателю в Фастове и Ивановской области, созданы экспозиции в музеях, сняты кинофильмы. О подробностях деятельности Н. Н. Бенардоса присутствующие узнали из кинофильма «У истоков Электро- гефеста». Доклады о современном состоянии различных направлений и разделов сварочной науки и техники, о работах сварочного факультета сделали заведующие кафедрами про- фессора С. К. Фомичев, В. М. Прохоренко и В. Д. Кузнецов; исполнительный директор технопарка «ИЭС им. Е. О. Патона» А. А. Мазур. 10 1/2007
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99184
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0005-111X
language Russian
last_indexed 2025-12-07T17:58:26Z
publishDate 2007
publisher Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
record_format dspace
spelling Ланкин, Ю.Н.
2016-04-24T13:27:56Z
2016-04-24T13:27:56Z
2007
Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор) / Ю.Н. Ланкин // Автоматическая сварка. — 2007. — № 1 (645). — С. 3-10. — Бібліогр.: 37 назв. — рос.
0005-111X
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99184
621.791.754:661.9
Приведен обзор публикаций по автоматическому управлению процессом сварки в СО₂ с короткими замыканиями дугового промежутка, а также алгоритмы управления на каждом этапе цикла сварки
A review of publications on automatic control of the process of CO₂ welding with short-circuiting of the arc gap is given. Control algorithms are given for each stage of the welding cycle.
ru
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
Автоматическая сварка
Научно-технический раздел
Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор)
Automatic control of consumable electrode CO₂ welding process with periodic short circuits of arc gap (Review)
Article
published earlier
spellingShingle Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор)
Ланкин, Ю.Н.
Научно-технический раздел
title Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор)
title_alt Automatic control of consumable electrode CO₂ welding process with periodic short circuits of arc gap (Review)
title_full Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор)
title_fullStr Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор)
title_full_unstemmed Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор)
title_short Автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в CO₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор)
title_sort автоматическое управление процессом сварки плавящимся электродом в co₂ с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка (обзор)
topic Научно-технический раздел
topic_facet Научно-технический раздел
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99184
work_keys_str_mv AT lankinûn avtomatičeskoeupravlenieprocessomsvarkiplavâŝimsâélektrodomvco2speriodičeskimikorotkimizamykaniâmidugovogopromežutkaobzor
AT lankinûn automaticcontrolofconsumableelectrodeco2weldingprocesswithperiodicshortcircuitsofarcgapreview