Eng
Ukr
Rus
Печать
2013 №01 (03) 2013 №01 (05)

Автоматическая сварка 2013 #01
«Автоматическая сварка», 2013, № 1, с. 16-22
 
АЛГОРИТМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИИ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ МНОГОПРОХОДНОЙ СВАРКИ МИГ/МАГ ИЗДЕЛИЙ С ПЕРЕМЕННОЙ ШИРИНОЙ РАЗДЕЛКИ КРОМОК
 
Авторы
Т. Г. СКУБА, В. В. ДОЛИНЕНКО, В. А. КОЛЯДА, Е. В. ШАПОВАЛОВ
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
 
Реферат
Область исследований — автоматизация процессов многопроходной сварки МИГ/МАГ толстостенных изделий в нижнем положении. Цель исследований — получение сварного шва заданной ширины и усиления, не имеющего непроваров и подрезов при наличии внешних возмущающих воздействий в виде изменений геометрических параметров разделки кромок стыка (выборки). Задача исследований — разработка алгоритма технологической адаптации, который обеспечивает заданную высоту свариваемого слоя. Методика исследований — синтез математической модели на базе уравнений, содержащих как феноменологические описания процессов, так и регрессионные зависимости. Предложен алгоритм технологической адаптации разделки кромок стыка на базе средств технического зрения для многопроходной сварки МИГ/МАГ. Алгоритм обеспечивает в режиме реального масштаба времени на основе текущих геометрических параметров разделки кромок, расчет режима автоматической сварки (напряжения, тока и скорости сварки). В алгоритме используется разработанная математическая модель «источник питания – дуга установившегося процесса сварки МИГ/МАГ». Для проверки алгоритма выполнены сварочные эксперименты, в которых на стальную пластину наплавляли слой металла постоянной толщины 0,2 см с изменяющейся при этом шириной 2,0...3,3 см. Диапазон изменения погонной энергии сварки — 4,0...8,5 кДж/см, частота коротких замыканий — 5...54 Гц. Обрывов дуги не наблюдалось, дефекты макроструктуры наплавленного слоя отсутствовали. Предлагаемый алгоритм технологической адаптации можно рекомендовать к применению в АСУТП многопроходной сварки. Библиогр. 21, рис. 8.
 
 
Ключевые слова: многопроходная сварка МИГ/МАГ, технологическая адаптация, слой постоянной высоты, математическая модель, режим сварки


Поступила в редакцию 26.07.2012
Опубликовано: 26.12.2012


1. Березовский Б. М. Математические модели дуговой сварки: В 3 т. Т. 2. Математическое моделирование и оптимизация формирования различных типов сварных швов. — Челябинск: ЮУрГУ, 2003. — 601 с.
2. Разработка высокоэффективных способов дуговой сварки и их применение / Н. Киндзи, К. Кобаяси, Д. Исии, Х. Ямяока // Автомат. сварка. — 2003. — № 10/11. — С. 59–63.
3. Дослідження та розробка технології електродугового зварювання рейкових закінчень залізничних хрестовин стрілочних переводів / В. Д. Позняков, В. М. Кір’яков, О. А. Гайворонський та ін. // Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин: Зб. наук. — К.: ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАНУ, 2009. — С. 579–584.
4. Ремонтная сварка корпусных деталей турбин из теплоустойчивых сталей без последующей термообработки / А. К. Царюк, В. Д. Иваненко, В. В. Волков и др. // Там же. — 2009. — С. 519–524.
5. Memhard D., Pfeiffer W., Siegele D. Determination of residual stress in multipass weldments of high strength steels with experimental and numerical techniques// Intern. conf. «WELDS-2005», GKSS Research Centre Geesthacht, 8–9 Sept., 2005. — P. 1–14.
6. Гладков Э. А. Управление процессами и оборудованием при сварке: Учеб. пособие для вузов. — М.: Академия, 2006. — 429 с.
7. Srimath N., Murugan N. Prediction and optimisation of weld bead geometry of plasma transferred arc hardfaced valve seat rings // Europ. J. Sci. Res. — 2011. — 51, № 2. — P. 285–298.
8. Choteborsky R., Navratilova M., Hrabe P. Effects of MIG process parameters on the geometry and dilution of the bead in the automatic surfacing // Res. Agr. Eng. — 2011. — 57. — P. 56–62.
9. Muligan S. J. Development of laser vision-based adaptive control of robotic multipass MAG welding. — TWI Ltd., Granta Park, Greate Abington Cambridge, May, 2007. — 49 p.
10. Moon H. S., Beattie R. J. A fully automated adaptive pressure vessel welding system // American Welding Society AWS conf., Orlando, Florida, 17–18 Sept., 2002. — P. 1–6.
11. Moon H. S., Beattie R. J. Development of adaptive fill control for multitorch multipass submerged arc welding // Int. J. Adv. Manuaf. Technol. — 2002. — P. 867–872.
12. Lipnevicius G. Robotic shop // Moder Steel Construction. — May, 2009. — P. 1–3.
13. Бельчук Г. А., Гатовский К. М., Кох Б. А. Сварка судовых конструкций: Учебник. — 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Судостроение, 1980. — 448 с.
14. Теория сварочных процессов: Учебник для вузов по Т33 спец. Оборудование и технология сварочного производства / В. Н. Волченко, В. М. Ямпольский, В. А. Винокуров и др.; под ред. В. В. Фролова. — М.: Высш. шк., 1988. — 559 с.
15. Сварка и свариваемые материалы: В 3 т. Т. 1. Свариваемость материалов: Справ. изд. / Под ред. Э. Л. Макарова. — М.: Металлургия, 1991. — 528 c.
16. Рыкалин Н. Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. — М.: Машгиз, 1951. — 292 с.
17. Маришкин А. К., Попков А. М., Постаушкин В. Ф. Плавление электродной проволоки при автоматической сварке с систематическими замыканиями дугового промежутка // Автомат. сварка. — 1970. — № 4. — С. 9–11.
18. Сварка в машиностроении: Справочник в 4 т. / Г. А. Николаев и др. — М.: Машиностроение, 1978. — Т. 1. — 1978. — 504 с.
19. Потапьевский А. Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. Ч. 1. Сварка в активных газах. — 2-е изд., перераб. — Киев: Екотехнологія, 2007. — 192 с.
20. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. — М.: Мир, 1985. — 509 с.
21. Очков В. Ф. Mathcad 14 для студентов и инженеров. — СПб.: BHV, 2009. — 362 c.
>