О влиянии параметров сварочной цепи на формирование импульсов сварочного тока

Abstract

В данной статье исследуется мало изученное влияние параметров сварочной цепи на амплитуду импульсов сварочного тока при импульсно-дуговой сварке (ИДС) плавящимся электродом в среде защитного газа. Сварочная цепь рассматривается как частотно-избирательная система, которая пропускает импульсы в неискаженном виде лишь в определенной полосе частот. Вне этой полосы импульсы в значительной степени подавляются, что может привести к резкому снижению эффективности ИДС. Основной целью статьи является определение ширины полосы пропускания сварочной цепи и возможность ее увеличения. В рамках разработанной математической модели получен критерий, устанавливающий в алгебраической форме одно из необходимых условий эффективного использования ИДС. С практической точки зрения этот критерий позволяет по известным параметрам сварочной цепи довольно просто оценить верхнюю границу полосы пропускания, внутри которой гарантируется заданная амплитуда импульсов сварочного тока. С другой стороны, указанный критерий может быть использован и для решения обратной задачи: по заранее выбранной частоте следования импульсов сварочного тока определить допустимые значения некоторых параметров сварочной цепи. Кроме того, в силу свой «аналитичности» указанный критерий может оказаться полезным при теоретических исследованиях импульсно-дуговых процессов, протекающих в сварочной цепи.

This work studies a poorly investigated effect of welding arc parameters on amplitude of welding current pulses in consumable electrode gas-shielded pulsed arc welding (PAW). A welding circuit is considered as a frequency-selective system, which passes the pulses in undistorted form only in specific frequency band. The pulses out of this band are significantly suppressed, that can result in rapid decrease of PAW efficiency. The main aim of the work is to determine a width of welding circuit pass band and possibility of its increase. In scope of developed mathematical model a criterion was obtained, which sets in algebraic form one of the necessary conditions of PAW efficient application. From practical point of view, this criterion allows, using known parameters of welding circuit, carrying out a fairly simple evaluation of pass band upper boundary, inside which a set amplitude of welding current pulses is ensured. From the other side, indicated criterion can be used for solving an inverse problem, i.e. to determine the allowable values of some parameters of welding circuit using preliminary selected frequency of welding current pulse passing. Besides, due to its «analytical property» the indicated criterion can be useful for theoretical investigations of pulse-arc processes taking place in the welding circuit.