Eng
Ukr
Rus
Триває друк

2021 №05 (11) DOI of Article
10.37434/as2021.05.01
2021 №05 (02)

Автоматичне зварювання 2021 #05
Журнал «Автоматичне зварювання», № 5, 2021, с. 8-14

Операційний контроль процесу контактного стикового зварювання залізничних рейок методом пульсуючого оплавлення

С.І. Кучук-Яценко, П.М. Руденко, О.В. Дідковський, Є.В. Антіпін
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

В статті наведено дослідження точності відтворення параметрів операційного контролю контактного стикового зварювання оплавленням залізничних рейок з метою підвищення надійності оцінки відповідності процесу ТУ та підвищення якості зварних стиків. Для статистичного аналізу протоколів зварювання рейок на рейкозварювальних підприємствах зроблено огляд існуючих показників точності і стабільності технологічних процесів. Для аналізу вибраний коефіцієнт варіації Кв, який не пов’язаний з допуском на відхилення параметру процесу. Оцінки коефіцієнтів Кв за протоколами зварювання більше 10 тис. стиків та більше 100 зразків технологічної проби для стаціонарної машини К1000 показали, що параметри режиму, які задаються безпосередньо системою управління, відтворюються з похибкою не більше 1,5 %. Коефіцієнти Кв різко зростають для швидкості оплавлення, переходу від оплавлення до осаджування та власне осаджування, які входять у ТУ на зварення рейок, та активної електричної енергії, що мала місце при оплавленні на вході зварювального трансформатора. Дослідження коефіцієнтів Кв з групуванням даних зварювання по півроку показали, що варіація параметрів процесу не мала трендів і процес з достатньою точністю був сталий у часі. Середні значення та середнє квадратичне відхилення параметрів процесу зварювання рейок і зразків технологічної проби відрізняються у межах статистичної похибки, що свідчить про можливість апроксимації результатів тестових досліджень на стики рейок. Оцінка впливу параметрів процесу швидкості, припуску та енергії оплавлення на зону термічного впливу (ЗТВ) з використанням лінійної регресійної залежності показала суттєву залежність ЗТВ від варіації електричної енергії при оплавленні. Для контролю активної енергії розроблений вимірювальний перетворювач середньої активної електричної потужності з імпульсним виходом, який адаптований до систем керування машинами К1000 та К922, з вхідними сигналами струму до 1000 А та напруги до 440 В, смугою частот цих сигналів до 1 кГц і наведеною похибкою вимірювання до 1 %. Рекомендовано включити у перелік параметрів контролю до ТУ активну електричну енергію, що виділяється при оплавленні на вході зварювального трансформатора, та для підвищення якості стиків не тільки контролювати знаходження параметрів у межах допуску, а створити умови найменшої варіації параметрів від даних, які були отримані при налаштуванні режиму. Бібліогр. 7, табл. 1, рис. 4.
Ключові слова: контактне стикове зварювання, залізничні рейки, статистичний контроль, коефіцієнт варіації, параметри процесу, параметри якості, зона термічного впливу, активна електрична енергія при оплавленні, управління якістю


Надійшла до редакції 05.04.2021

Список літератури

1. (2016) Рейки нові зварні для залізниць. Технічні умови. ТУ У 24.1-40075815-002:2016.
2. DIN EN 14587-2. Railway applications – Track – Flash butt welding of rails. Part 2: New R220, R260, R260Mn and R350HT grade rails by mobile welding machines at sites other than a fixed plant.
3. Портал знаний StatSoft. URL: http://statistica.ru/
4. Process capability index. URL: https: //en.wikipedia.org/ wiki/ Process_ capability_ index
5. Кучук-Яценко С.И., Миленин А.С., Великоиваненко Е.А. и др. (2018) Математическое моделирование процесса нагрева металла при контактной стыковой сварке непрерывным оплавлением. Автоматическая сварка, 10, 3–10. DOI: https://doi.org/10.15407/as2018.10.01
6. Кучук-Яценко С.І., Руденко П.М., Гавриш В.С. та ін. (2020) Операційний контроль як засіб оцінки якості зварних з’єднань при контактному стиковому зварюванні сучасних високоміцних сталей методом оплавлення. Наука і інновація, 16, 2, 72–78.
7. Rao S., Samant P., Kadampatta A., Shenoy R. (2013) An Overview of Taguchi Method: Evolution, Concept and Interdisciplinary Applications. Int. J. of Scientific & Engineering Research, 4, 10.

Реклама в цьому номері: