Пристрій для точкового конденсаторного зварювання, переважно тугоплавких матеріалів

Пристрій для точкового конденсаторного зварювання, переважно тугоплавких матеріалів, який містить джерело напруги, що з'єднане з першим 30514 геометрією зони утворення зварної точки (відкрита зона плавлення схрещених дротів), не вдається, навіть при наявності модуляції переднього фронту зварювального струму, скоротити час знаходження матеріалів в області закритичних температур та запобігти ймовірності утворення виплесків при зварюванні. Дискретне завдання параметрів дросельної системи (число витків) обмежує технологічну гнучкість пристрою й дестабілізує теплові умови якісного формування зварного з'єднання. В основу винаходу поставлено задачу створення такого пристрою для точкового конденсаторного зварювання переважно тугоплавких матеріалів, в якому шляхом програмованої перекомутації струму розряду на витки первинної обмотки зварювального трансформатора одержуємо короткочасний плавно керований імпульс зварювального струму, промодульований за переднім фронтом в режимі роботи пристрою стабілізатором напруги, в наслідок чого підвищується стабільність та надійність результатів зварювання. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для точкового конденсаторного зварювання, переважно тугоплавких матеріалів, який містить джерело напруги, що з'єднане з першим тиристором та через перший діод - з накопичувальним конденсатором, зварювальний трансформатор, первинна обмотка якого має принаймі один проміжний вивід, вхід та вихід її під'єднані відповідно до другого діоду та першого тиристора, а вторинна обмотка є виходом пристрою, згідно з винаходом, введені другий тиристор та прохідний конденсатор, причому останній включений між другим діодом та накопичувальним конденсатором, що під'єднаний через другий тиристор до проміжного виводу первинної обмотки зварювального трансформатора. Відсутність у запропонованому пристрої електромагнітної дросельної системи знешкоджує нестабільність миттєвого значення струму, а тим самим нерівномірність тепловиділення у контакті під час зварювання, зменшуються масогабаритні показники пристрою. Введення плавно керованого в технологічному часі зварювання моменту включення другого тиристора дозволяє плавно регулювати амплітудно-часові характеристики підігрівної частини імпульсу без впливу на решту параметрів розряду, знімає перенавантаження вільних виводів первинної обмотки зварювального трансформатора, стабілізує тепловиділення та формування відкритої зони плавлення термогальванодротів на базі тугоплавких матеріалів. Залучення прохідного конденсатора дозволяє як керувати величиною енергії підігрівного імпульсу, так й реалізувати роботу пристрою в режимі програматора напруги з саморегулюванням процесу, що підтримує залежність миттєвого значення струму зварювання від температурних та деформаційних умов в зоні з'єднання. Як наслідок спадає чутливість до утворення виплесків, а також підвищується кінцева якість виробу через зменшення негативних структурних новоутворень та залишкових напружень в матеріалі термогальванодротів. Технологічна гнучкість запропонованого пристрою базується на збільшенні кількості плавно регульованих параметрів режиму (напруга зарядки накопичувального конденсатора, час включення другого тиристора) та зменшення кроку варіації зміни величини прохідного конденсатора, яка складає 5-20% загальної величини накопичувального конденсатора. На фіг. 1 зображена схема пристрою для точкового конденсаторного зварювання, переважно тугоплавких матеріалів; на фіг. 2 - графік залежності вихідної напруги накопичувального конденсатора від часу розряду; на фіг. 3 - імпульс зварювального струму з промодульованим переднім фронтом. Пристрій містить джерело напруги 1, перший тиристор 2, перший діод 3, накопичувальний конденсатор 4, другий тиристор 5, прохідний конденсатор 6, другий діод 7, зварювальний трансформатор 8 з витками первинної обмотки 8' та 8". Джерело напруги 1 з'єднане з першим тиристором 2, виходом витків 8" первинної обмотки зварювального трансформатора 8 та ланцюжком з послідовно з'єднаних першого діода 3, прохідного конденсатора 6, другого діода 7 та входом витків 8' первинної обмотки зварювального трансформатора 8. Накопичувальний конденсатор 4 одним виводом приєднаний до загальної шини, а другим з точкою з'єднання першого діода 3, прохідного конденсатора 6 та через другий тиристор 5 з точкою з'єднання витків 8', 8" первинної обмотки зварювального трансформатора 8. Пристрій працює наступним чином. При включенні першого тиристора 2 починається розряд попередньо зарядженого до робочої напруги накопичувального конденсатора 4 за контуром: конденсатор 4 - прохідний конденсатор 6 - другий діод 7 – витки 8', 8" первинної обмотки зварювального трансформатора 8 - перший тиристор 2 - загальна шина. В цьому випадку накопичувальний конденсатор 4 та прохідний конденсатор 6 з'єднані послідовно, таким чином величина енергії підігрівного імпульсу в основному залежить від обраної величини прохідного конденсатора 6. Після технологічно доцільної затримки включається другий тиристор 5, що приводить до появи напруги зміщення на другому діоді 7. Останній зачиняється. Подальша комутація струму розряду протікає за контуром; накопичувальний конденсатор 4 - другий тиристор 5 - точка з'єднання витків 8', 8" первинної обмотки зварювального трансформатора 8 - виток 8" - перший тиристор 2 - загальна шина. Тепер конденсатори 4, 6 включені паралельно, причому певний час прохідний конденсатор 6 не розряджається, проте підтримує в точці з'єднання конденсаторів 4, 6, другого тиристора 5 та першого діода 3 постійний рівень напруги. Тим самим схема працює в режимі варіанту стабілізатора програмованої напруги (фіг. 2). Коли напруга на накопичувальному конденсаторі 4 стає меншою напруги на прохідному конденсаторі 6, включається прямозміщений перший діод 3, що приводить до штучної комутації протилежним струмом першого тиристора 2, чим жорстко регламентується час зварювання при саморегулюванні процесу формування зварного з'єднання. Перекомутація струму розряду від повного числа витків (8'+8") первинної обмотки зварювального трансформатора 8 до часткового їх числа (8") утворює модуляцію переднього фронту струму зварювання (фіг. 3) (підігрівна частина імпульсу зварювального струму). Енергія підігрівної частини зварювального струму залежить, при рів 2 30514 них інших умовах, від часу затримки включення другого тиристора 5 та підтримується постійною, так як в цей період розряду виконується умова програмованого стабілізатора напруги (миттєве значення напруги зварювального трансформатора 8 є сумою напруг на накопичувальному конден саторі 4 та прохідному конденсаторі 6). Математичне моделювання та практична реалізація пристрою підтверджують високу технологічну гнучкість та надійність його роботи при заданій якості зварних з'єднань термогальванічних дротів. Фіг. 1 ­ зміна напруги (В) на накопичувальному конденсаторі; ® - час розряду (с); 1...5 – моменти часу включення другого тиристора Фіг. 2 3 30514 ­ - струм (А) вторинного витка зварювального трансформатора; ® - час розряду (с); 1...5 – моменти часу включення другого тиристора Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4