Прогнозирование качества сварных соединений по данным мониторинга процесса контактной стыковой сварки оплавлением

Контактная стыковая сварка оплавлением — высокопроизводительный процесс сварки стыков трубопроводов большого сечения. Проблемой использования этого способа является низкая достоверность отбраковки сварных швов по данным мониторинга, фиксирующего фактические значения параметров при выполнении сварки, что не всегда определяет качество сварки. Для повышения достоверности отбраковки предложено оценивать качество сварки путем параллельного компьютерного моделирования процесса сварки. Исходными данными при параллельном моделировании являются параметры, непосредственно измеряемые в ходе сварки. Модель процесса сварки учитывает свойства свариваемого сплава, геометрию стыка и характеристики машины. При этом модель отображает физические явления формирования шва, а к моменту завершения сварки – показатели качества шва. Модель представляет собой программу, вводимую в управляющий компьютер сварочной машины, и реализуется интеллектуальной системой управления. Точность прогноза качества определяется точностью данных о свойствах свариваемого материала.

Данный подход позволяет существенно повысить достоверность оценки качества продукции сварных соединений по результатам мониторинга параметров процесса сварки.

Литература

[1] Кучук-Яценко С.И., Мосендз И.Н., Казымов Б.И. Программирование режимов контактной сварки оплавлением деталей с большими развитыми сечениями. Автоматическая сварка, 1987, № 6, с. 14—18.

[2] Журавлев С.И., Коновалов Н.А., Полосков С.И. Технологические особенности контактной стыковой сварки оплавлением трубопроводов больших диаметров. Сб. науч. тр. VII Междунар. науч.-техн. конф. Современные проблемы машиностроения. Томск, Изд-во Томского политехнического университета, 2013, с. 180–185.

[3] Berglund S., Strand U. Quality assurance in automatic welding. Svetsaren, 2000, no. 1, pp. 29—32.

[4] Scotti A., Ponomarev V. Soldagem MIG/MAG: melhoren-tendimento, melhor desempenho. SanPaulo: Artliber Editora, 2008. 284 p.

[5] ООО «Сибирь-технология-сервис». URL: http: //www.zao-ctc.ru/kemppi-monitoring.html (Дата обращения 14 августа 2013).

[6] Щевелев Е.М., Новицкий А.Ф., Зуев Н.Н., Гольдельман А.Л., Семенов И.Л. Системы управления для стыкосварочных машин четвертого поколения с функциями допускового контроля, диагностики и визуализации. Тяжелое машиностроение, 2007, № 1, с. 18—21.

[7] Lv Q., Tan K., Dai X., Zhang X. Research on application of high-speed data acquisition system for AC rail flash-butt welding. Applied Mechanic and Materials, 2013, vol. 239—240, pp. 884—888.

[8] Колесников М.В., Ерофеев В.А. Методика выборки для контроля качества наплавки медных поясков на стальные корпуса. Сварка и Диагностика, 2011, № 1, с. 50—53.

[9] Касаткин О.Г., Зайффарт П. Влияние химического и фазового состава зоны термического влияния на ее механические свойства при дуговой сварке низколегированных сталей. Автоматическая сварка, 1984, № 2, с. 5—10.

[10] Зайффарт П., Касаткин О.Г. Расчетные модели для оценки вязкости разрушения низко- и среднелегированного металла шва в зависимости от его состава и структуры. Сварочное производство, 1995, № 6, с. 10—12.

[11] Журавлев С.И., Коновалов Н.А., Полосков С.И. Концепция физико-математической модели процесса контактной стыковой сварки оплавлением трубопроводов. Сб. тр. XV Междунар. науч.-практ. конф. Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике. СПб.: СПбГТУ, 2013, т. 2, с. 175—178.

[12] Ho G.T.S., Lau H.C.W., Lee C.K.M., Ip A.W.H., Pun K.F. An intelligent production workflow mining system for continual qual i ty enhancement . Internat ional Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2006, vol. 28, issue 7—8, pp. 792—809.