Автоматическая сварка, 2017, №06



2017 №06 (11)

DOI of Article 10.15407/as2017.06.12

2017 №06 (13)

---

Журнал «Автоматическая сваока», № 5-6, 2017, с. 72-82
 

Создание роботизированного комплекса для гибридной плазменно-дуговой сварки тонкостенных конструкций

В. Н. Коржик^1,2, В. Н. Сидорец^1,2, Шангуо Хан¹, А. А. Бабич^1,2, А. А. Гринюк^2,3, В. Ю. Хаскин^1,2

¹Гуандунский Институт сварки (Китайско-украинский институт сварки им. Е. О. Патона). 510650, Китай, Гуанчжоу, Тянхе, ул. Чапгкинг, 363.
²ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
³НТ У «КПИ им. Игоря Сикорского». 03056, г. Киев, просп. Победы, 37
 
Реферат
Целью данной работы является создание комплекса оборудования и технологии гибридной плазменно-дуговой сварки плавящимся электродом с коаксиальной подачей проволоки для конструкций из сталей и алюминиевых сплавов толщиной 5...12 мм с использованием промышленных роботов. Математическое моделирование процессов в дуге при гибридной плазменно-дуговой сварке явилось основой выбора параметров режима сварки с учетом взаимного влияния столба сжатой дуги неплавящегося электрода и дуги с плавящимся электродом, позволившей сформулировать технические требования к источникам питания сварочного тока. На основании математического и физического моделирования процесса гибридной сварки создан комплекс оборудования и базовые технологические процессы для роботизированной сварки тонкостенных конструкций из сталей и алюминиевых сплавов. Разработанная система управления комплексом позволила синхронизировать функционирование двух сварочных источников и вспомогательного оборудования с перемещениями антропоморфного промышленного робота для реализации устойчивого процесса гибридной плазменно-дуговой сварки плавящимся электродом. Применение данного процесса сварки позволило уменьшить расход электродного металла на 40 % по сравнению с импульсно-дуговой сваркой плавящимся электродом при сопоставимых скоростях. При этом уровень продольных прогибов сварных образцов при использовании гибридного процесса был в 3 раза меньше по сравнению с процессом сварки импульсной дугой с плавящимся электродом. Библиогр. 20, табл. 1, рис. 10.
 
Ключевые слова: роботизированный комплекс, плазма, дуга с плавящимся электродом, гибридный процесс, алюминиевые сплавы, стали, режимы сварки, качество соединений

---

Читати реферат українською

Поступила в редакцию 11.05.2017
Подписано в печать 15.08.2017
 
Список литературы

1. Схиртладзе А. Г., Бочкарев С. В., Лыков А. Н., Борискин В. П. (2013) Автоматизация технологических процессов. осква, ООО «ТНТ ».
2. Водовозов В. М., Мядзель В. Н., Рассудов Л. Н. (1986) Роботы в судокорпусных производствах (Управление, обучение, алгоритмизация). Москва, Судостроение.
3. Овчинников В. В. (2012) Оборудование, механизация и автоматизация сварочных процессов. Практикум. Москва, Академия.
4. Essers W. G., Jelmorini G. (1975) Method of plasma MIG-welding. U.S. Philips Corporation, New York, NY, USA, Пат. US3891824.
5. Essers W. G., Liefkens A. C. (1972) Plasma-MIG welding developed by Philips. Machinery and Production Engineering, 12, 632–633.
6. Essers W. G., Willemes G. A. (1984) Plasma-MIG – schweiben von Aluminium aufragschweiben und Zweielektadensschweiben, von autahl. DVS-Berichte, 90, 9–14.
7. Дедюх Р. И. (2014) Особенности процесса плазменной сварки плавящимся электродом (Обзор). Сварочное производство, 5, 34–39.
8. Tao Yang, Hongming Gao, Shenghu Zhang et al. (2013) The study on plasma-MIG hybrid arc behaviour and droplet transfer for mild steel welding. Rev. Adv. Mater. Sci., 33, 459–464.
9. Sydorets V. N., Zhernosekov A. M. (2004) Numerical simulation of the system of power source–consumable-electrode arc. The Paton Welding J., 12, 9–15.
10. Korzhyk V., Grynuk A., Khaskin V., Babych O. (2016) The Hybrid Plasma-Arc Welding of Thin-Walled Panels Made of Aluminum Alloy. First Independent Sci. J., 12-13, 28–36.
11. Ton H. (1975) Physical Properties of the Plasma-MIG Welding Arc. J. Phys. D. Appl. Phys., 8, 922–933.
12. Hertel M., Fussel U., Schnick M. (2014) Numerical Simulation of the Plasma-MIG Process – Interactions of the Arcs, Droplet Detachment and Weld Pool Formation. Welding in the World, 58, 85–92.
13. Yang T., Xu K., Liu Y. et al. (2013) Analysis on Arc Characteristics of Plasma-MIG Hybrid Arc Welding. Trans. of the China Welding Ins., 34(5), 62–66.
14. Kornienko A. N., Makarenko N. A., Granovskij A. V., Kondrashov K. (2001) A Universal Source for Plasma-MIG Surfacing and Welding. Svarochnoe proizvodstvo, 9, 25–26.
15. Oliveira M. A. de., Dutra J. C. (2007) Electrical Model for the Plasma-MIG Hybrid Welding Process. Welding & Cutting, 6(6), 324–328.
16. Pentegov I. V., Sidorets V. N. (1990) Energy Parameters in a Mathematical Model of a Dynamic Welding Arc. Welding International, 4(4), 272–275.
17. Pentegov I. V., Sydorets V. N. (2015) Comparative Analysis of Models of Dynamic Welding Arc. The Paton Welding J., 12, 45–48.
18. Pentegov I. V., Sydorets V. N. (1991) Quasistatic and Dynamic Volt-Ampere Characteristics and Time Constant of Blown and Moving Arcs. The Paton Welding J., 3, 361–364.
19. Gao H.-M., Bai Y., Wu L. (2008) Comparison between PlasmaMIG and MIG Procedures on 5A06 Aluminum Alloy. Mat. Sci. Forum, 575-578, 1382–1388.
20. Matthes K.-J., Kohler T. (2002) Electrical Effects and Influencing Quantities in the Case of the Hybrid Plasma-MIG Welding Process. Welding & Cutting, 2, 87–90.