Установка для плазмового зварювання і наплавлення

Установка для плазмового зварювання і наплавлення, що складається з плазмотрона, який має плазмоутворююче сопло, неплавкий електрод у вигляді внутрішнього сопла і мундштук для подавання плавкого електрода з системи управління технологічним процесом, механізмів подавання електродного дроту і джерела живлення, яке має трансформатор, випрямлячі і конденсатори, яка відрізняється тим, що один кінець вторинної обмотки трансформатора з'єднано із загальним дротом, підключеним до зварюваного виробу, другий кінець вторинної обмотки з'єднано з конденсаторною батареєю, яка з другого боку з'єднана з катодом діода, анод якого з'єднаний із загальним дротом, конденсаторна батарея і катод діода підключені до анода другого тиристора, катод якого через дросель підключено до неплавкого електрода плазмотрона, ВІДВІД вторинної обмотки трансформатора підключений до конденсаторної батареї, другий кінець якої з'єднаний з катодом другого діода, анод якого з'єднаний із загальним дротом, друга конденсаторна батарея і катод другого діода з'єднані з анодом другого тиристора, катод якого, у свою чергу, підключено до мундштука плазмотрона, крім того, сопло плазмотрона з'єднано через резистор із загальним проводом, а збудник дуги підключений поміж загальним проводом і неплавким електродом, причому схема управління підключена до управляючих електродів першого і другого тиристорів і до збудника Винахід стосується зварювання та споріднених процесів, зокрема зварювання і наплавлення плазмовою дугою з використанням додаткового плавкого електроду Аналогами пропонуємої установки є установки поавт с СРСР№ 1557834 МКИ5 В23К 9/16 опубл 20 08 90, Бюл № 14, авт св СРСР № 1816250 МКИ5 В23К 10/00, пат США № 5362939 МКИ5 В23К 9/00, заявка Японії № 3297579 опуб 27 12 91 Кожний з цих аналогів має окремі ознаки пропонуємої установки Прототипом має вважатися установка, що описана в статті Макаренко Н О "Усовершенствование плазмотрона и установки для плазменной наплавки", журнал "Автоматическая сварка" — 1998 — №1 — С 40 Відоме устаткування складається з механізмів подавання і перемішування, джерела живлення, системи управління технологічними процесами і плазмотрона Неплавкий електрод з'єднаний з джерелом живлення постійного струму з падаючою характеристикою, а мундштук для подавання плавкого електрода з'єднаний з іншим джерелом постійного струму жорсткої характеристики Кожне джерело складається з багатоступінчастого трансформатора, дроселів плавного регулювання і випрямляних блоків В основу винаходу поставлено задачу удосконалити установку для плазмового зварювання і наплавлення шляхом оптимізацм взаєморозміщення елементів та забезпечити стабілізацію і саморегулювання процесу плавлення електроду Це досягається тим, що в установці для плазмового зварювання і наплавлення, котра складається з плазмотрона, який має плазмоутворююче сопло, неплавкий електрод у вигляді внутрішнього сопла і мундштук для подавання плавкого електроду, з системи управління технологічним процесом, механізмів подавання електродного дроту і джерела живлення, яке має трансформатор, випрямлячі й конденсатори, один кінець вторинної обмотки трансформатора з'єднано із загальним дротом, підключеним до зварюваного виробу, другий кінець обмотки з'єднано з конденсаторною батареєю, яка з другого боку з'єднана з катодом ді СО 00 го 00 48383 оду, анод котрого з єднаний із загальним дротом, конденсаторна батарея і катод діоду підключені до аноду другого тиристора, катод котрого через дросель підключено до неплавкого електроду плазмотрона, ВІДВІД трансформатора підключений до другої конденсаторної батареї, другий кінець якої з'єднаний з катодом другого діоду, анод котрого з'єднаний із загальним дротом, друга конденсаторна батарея і катод другого діоду з'єднані з анодом другого тиристора, катод котрого у свою чергу підключено до мундштука плазмотрона Крім того, сопло плазмотрона з'єднано через резистор із загальним дротом, а збудник дуги підключений поміж загальним дротом і неплавким електродом, причому схема управління підключена до управляючих електродів першого і другого тиристорів й до збудника На фігурі показана схема установки Установка складається з плазмотрона, який має плазмоутворююче сопло С і неплавкий електрод НЕ, зроблений у вигляді внутрішнього сопла з каналом у центрі для подавання плавкого електроду ПЕ Неплавкий електрод НЕ з'єднаний через дросель L1 з катодом тиристора VS2, анод цього тиристора з'єднаний з конденсаторною батареєю С2 і катодом діоду V2Анод діоду V2 з'єднаний із загальним проводом з кінцем до вторинної обмотки силового трансформатора Тр і виробом В Другий кінець батареї С2 з'єднаний з початком вторинної обмотки Н трансформатора Тр Сопло С плазмотрона з'єднано через резистор R1 із загальним проводом ДК Плавкий електрод ПЕ з'єднаний через струмопідвідний мундштук з катодом тиристора VS1 Анод цього тиристора з'єднаний з конденсаторною батареєю С1, яка своїм другим кінцем приєднана до відводу ВВ вторинної обмотки силового трансформатора Діод V1 своїм катодом приєднаний до аноду тиристора VS1, а анодом - до загального проводу Збудник дуги підключений поміж загальним проводом і неплавким електродом НЕ плазмотрона Схема управління СУ підключена до управляючих електродів тиристорів VS1 і VS2, а також до збудника З Установка для плазмового зварювання і наплавлення функціонує таким чином У півперюд напруження живильної мережі, коли на КІНЦІ ДО вторинної обмотки силового трансформатора Т1, а значить, і на виробі В буде додатна полярність, на ВІДВОДІ ВВ і на початку П обмотки трансформатора Т1 буде від'ємна полярність щодо загального проводу При цьому заряджаються конденсаторні батареї С2 і С1 через діоди V2 і V1 ВІДПОВІДНО Конденсаторні батареї зарядяться так, як показано на фігурі знаками полярності у дужках, тобто обкладинки батарей, безпосередньо з'єднані зі вторинною обмоткою трансформатора Т1 будуть заряджені від'ємно, а обкладинки С1 і С2, підключені до анодів тиристорів VS1 і VS2, ВІДПОВІДНО - додатно Конденсаторні батареї зарядяться до напруження, що наближається до амплітудного значення напруження поміж загальним проводом таточками ВВ і П вторинної обмотки силового трансформатора Т1 ВІДПОВІДНО При заміні полярності діоди V1 і V2 виявляться запертими, тому що на загальному проводі буде "мінус", а на обкладинках конденсаторної батареї, з'єднаних з катодами цих ДІОДІВ - "плюс" У цей півперюд схема управління СУ подає управляючий імпульс на тиристори VS1 і VS2 і на збудник 3 Високовольтний імпульс збудника З виявиться прикладеним до неплавкого електроду НЕ й через резистор R1 - до сопла, внаслідок чого відбудеться електричний пробій поміж електродом НЕ і соплом С та виникне дуговий розряд між ними Струм цієї чергової дуги обмежується резистором R1 Водночас виникає дуговий розряд поміж плавким електродом ПЕ і соплом С, струм якого також обмежений резистором R1 Факел чергової дуги видувається із сопла С плазмотрона, що сприяє запаленню основних дуг плазмової поміж неплавким електродом НЕ і виробом Д та дугою плавкого електроду ПЕ і виробом Д Параметри обох дугових розрядів залежать від перезаряду конденсаторних батарей С1 і С2 Тому що у момент підпалу батареї С1 і С2 виявляються підключеними послідовно до виводів вторинної обмотки трансформатора Т1, діоди V1 і V2 - запертими прикладеним до них зворотним напруженням, а полярність напруження на обмотці силового трансформатора змінилася, то виходить, що до дугових проміжків прикладено подвійне напруження холостого ходу вторинної обмотки трансформатора Т1 Дуги будуть горіти, поки не станеться перезарядження батарей до напруження, яке є недостатнім для горіння дуг При цьому трапиться обрив дуг, а тиристори VS1 і VS2 закриються Дросель L1 знижує піковий стрибок струму у момент запалення плазмової дуги і подовшує и горіння у момент зменшення струму перезаряду конденсаторів наприкінці горіння Дуга, що горить поміж плавким електродом ПЕ і соплом С забезпечує підігрів електроду Електрод ПЕ нагрівається також й плазмовою дугою Подвійний підігрів прискорює плавлення Перевагою є й горіння дуг в імпульсному режимі дуги не горять, коли через діоди V1 і V2 перезаряджаються конденсаторні батареї Однофазне живлення двох дуг через один трансформатор, через два тиристори і два діоди спрощує схему управління, дозволяє зменшити масу та габарити установки Наявність конденсаторних батарей, підключених послідовно до обмотки трансформатора, запобігає підмагнічуванню осердника і зменшує габарити трансформатора КІЛЬКІСТЬ ВИТКІВ вторинної обмотки зменшується завдяки подвоєнню напруження Установка застосовується при зварюванні та наплавленні легованих сталей Література 1 А с СССР 1557834, МКИ5 В 23 К 9/16 / Установка для плазменной наплавки / Д А Дудко, В М Карпенко, А В Грановский и др — Опубл 20 08 90, Бюл №14 2 Макаренко Н А Усовершенствование плазмотрона и установки для плазменной наплавки//Автоматическая сварка —1998 — № 1 — с 40-43 48383 a с Д m R1 Tp TКСУ KVSi СУ KVS2 KB Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71