По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2010
Назва видання:	Автоматическая сварка
Теми:	Краткие сообщения
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/102826
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1 // Автоматическая сварка. — 2010. — № 9 (689). — С. 51-54. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-102826
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1028262016-06-13T03:05:44Z По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1 Краткие сообщения 2010 Article По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1 // Автоматическая сварка. — 2010. — № 9 (689). — С. 51-54. — рос. 0005-111X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/102826 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Краткие сообщения Краткие сообщения
spellingShingle	Краткие сообщения Краткие сообщения По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1 Автоматическая сварка
format	Article
title	По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1
title_short	По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1
title_full	По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1
title_fullStr	По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1
title_full_unstemmed	По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1
title_sort	по страницам журнала «welding and cutting» 2010, № 1
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2010
topic_facet	Краткие сообщения
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/102826
citation_txt	По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1 // Автоматическая сварка. — 2010. — № 9 (689). — С. 51-54. — рос.
series	Автоматическая сварка
first_indexed	2025-07-07T12:53:01Z
last_indexed	2025-07-07T12:53:01Z
_version_	1836992725140897792
fulltext	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ BLUETOOTH ПРИ СВАРКЕ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ. — С. 12–13. Как известно, способ сварки трением с переме- шиванием (Friction Stir Welding) по сравнению с дру- гими способами обладает следующими преимущест- вами: более высокими механическими свойствами сварного соединения, минимальным короблением со- единяемых металлов, возможностью соединения ме- таллов, относящихся к категории ограниченно свари- ваемых, например, магниевых и медных сплавов, ста- лей и титановых сплавов. Способ характеризуется нагревом до температу- ры порядка 80% от точки плавления соединяемых металлов и применяется при изготовлении разнооб- разных сварных конструкций космического, авиа- ционного, железнодорожного, морского и автомо- бильного транспорта, при строительстве мостов, из- готовлении сосудов под давлением и в других облас- тях техники. Однако широкое использование этого способа сварки ограничивается высокой стоимостью разра- ботки и изготовления узкоспециализированного обо- рудования, а также достаточно высоким уровнем тех- нологических затрат. Для исключения этих недостатков фирма Sigmapi System Ltd. совместно с TWI (The Welding Institute, Cambridge/UK) и фирмой BAE System разработала новый процесс сварки трением с перемешиванием, названный LowStir процесс, использующий специ- альную сварочную головку, которая стандартным ко- нусным хвостовиком может быть закреплена в отвер- стии шпинделя обычного вертикального фрезерного станка, что позволяет расширить использование этого процесса на любом малом предприятии. В комплект сварочной головки входит система программного обеспечения, позволяющая проводить настройку технологи- ческих режимов и регистрацию параметров для дальнейшего анализа качества сварки. Поскольку на обычных фрезерных станках отсутствует система регистрации технологических параметров, необхо- димых для обеспечения высокого качества процесса сварки, для использования этих станков в процессах сварки трением с перемешиванием была разработана сварочная головка, внутри которой разместили систему датчиков регистрации технологических параметров, источник питания (блок акку- муляторов) и вращающуюся антенну, обеспечивающую по системе радиосвязи обмен информацией с расположенным вблизи зоны сварки ноутбуком с модулем Bluetooth. Разработанная новинка позволяет вместо узкоспециали- зированного оборудования, стоящего сотни тысяч фунтов стерлингов, использовать относительно недорогую свароч- ную головку, программное обеспечение и фрезерные станки, имеющиеся почти в каждой мастерской. Система регистрации технологических параметров поз- воляет измерять при частоте считывания параметров в пре- делах 1…100 Гц силы приложения вертикального и горизон- тального усилий (в пределах 50 и 25 кН соответственно), крутящий момент на сварочном инструменте (до 100 Н⋅м), температуру датчиков и вращающихся деталей, измеряемую двумя термопарами. Более подробную информацию по дан- ной теме можно найти на сайте www.lowstir.com. ПО СТРАНИЦАМ ЖУРНАЛА WELDING and CUTTING, 2010, № 1 Схема процесса сварки трением с перемешива- нием Типичная картина бланка регистрации технологи- ческих параметров на ди- сплее компьютера 9/2010 51 ДУГОВАЯ ПАЙКА ОЦИНКОВАННОЙ СТАЛИ. — С. 20. Основные затруднения при сварке оцинкованной стали обусловлены тем, что цинк начинает испаряться намного раньше температуры плавления основного металла (темпе- ратура его плавления равна 420 °С, а температура испарения — 900 °С). При этом наличие его паров над сварочной ванной способствует появлению пористости сварного шва, непрова- ров и возникновению трещин. Сварочная дуга в парах цинка теряет устойчивость, и самое главное пары цинка вредно влияют на здоровье сварщика. В связи с этим при сварке оцинкованной стали желатель- но использовать процесс нагрева с меньшим значением теп- ловложения. Одним из альтернативных вариантов является использование сварочной проволоки на основе меди, напри- мер, широко используемых проволок из сплава медь–крем- ний (CuSi3) или медь–алюминий (CuAl8). При этом достига- ются следующие преимущества: отсутствие коррозии в зоне паяного шва, минимальное разбрызгивание металла, незна- чительное выгорание покрытия, малое значение тепловложе- ния, низкие затраты на зачистку паяного шва, катодная за- щита основного металла. В связи с высоким содержанием меди в сварочной про- волоке температура плавления этих бронз снижается до 1000…1080 °С (в зависимости от состава сплава). Поскольку при использовании данных присадочных материалов основ- ной металл не плавится, то такого рода соединения можно отнести к категории паяных, хотя в отличие от них при дуговом нагреве не требуется использование флюсов. Дуга при этом служит источником тепла, по величине сравнимого с теплом, выделяемым при газопламенном нагреве. Для этого способа соединения возможно применение раз- личных вариантов дугового нагрева: с плавящимся электро- дом, с вольфрамовым электродом в среде инертного газа, можно использовать плазменный нагрев, а также все чаще применяемый в настоящее время нагрев лазерным лучом. МАГНИТНЫЙ ЗАЖИМ СВАРОЧНОГО КАБЕЛЯ. — С. 21. При сварке сталей (за исключением немагнитных хромо- никелевых сплавов) вместо обычных заземляющих свароч- ный кабель зажимов можно использовать «заземление» в виде магнитной скобы. Однако одним из обязательных ус- ловий использования магнитного устройства является необ- ходимость периодической очистки достаточно большой по- верхности прилегания магнита к свариваемому изделию от застывших на нем разбрызгиваемых в процессе сварки ка- пель металла, так как протекание электрического тока через точки с высоким электрическим сопротивлением (через от- дельные металлические шарики) приводит к появлению на свариваемом изделии пятен подгорания. «ARC+» — ВИРТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ СВАРЩИКОВ. — С. 24–28. Фирма 123 Certification Inc. (Монреаль) представила раз- работку тренажера активного обучения практическим техно- логическим навыкам проведения процесса дуговой сварки с применением технологии стопроцентного отображения вир- туальной реальности на основе компьютерной программы обучения без использования реальной сварочной дуги и сва- риваемого образца. В комплект имитатора сварочного процесса входит стан- дартный электрододержатель для дуговой сварки плавящим- ся электродом или сварочная горелка с вольфрамовым элек- тродом в среде инертного газа; дисплей с трехмерным отоб- ражением сварочной дуги и изделия, смонтированный внутри сварочной маски, система электронных датчиков и система слежения с шестью степенями свободы для момен- тального (в системе он-лайн) фиксирования любых переме- щений руки сварщика относительно визуального маркера на дисплее. Стереоскопическое (трехмерное) изображение, имитиру- ющее сварочный процесс, с высокой степенью разрешения ученику сварщика позволяет видеть влияние его манипули- рования на процесс сварки во время тренировки на дисплее внутри сварочной маски, а затем просматривать запись вы- полнения процесса сварки на экране компьютера для выяв- ления своих ошибок и корректировки полученных практи- ческих навыков, сверяя свои действия с комментариями ин- структора. Кадр изображения на экране дисплея виртуального процесса вы- полнения сварки углового шва плавящимся электродом в среде инертного газа Процесс обучения сварщика приемам аргонодуговой сварки на тренажере «ARC+» 52 9/2010 Имитация процесса сварки основана на физических за- конах и эмпирическом анализе большого количества экспе- риментальных данных, полученных в результате более чем двадцатилетней разработки программного продукта и техно- логических параметров, заложенных в базу данных компь- ютера. К технологическим параметрам, характеризующим ход сварочного процесса, относятся следующие: перемеще- ние сварочной горелки, расстояние электрода до сваривае- мого изделия, скорость сварки, угол наклона и поворота го- релки и др. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЫЧНОГО ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОГО АЛЮМИНИЯ. — С. 40–45. Фирма «Boeing» лет пятнадцать назад вложила около 15 млн дол. США в разработку способа сварки трением с перемешиванием и в настоящее время как NASA, так и Loc- kheed Martin используют этот способ для сварки подвесных баков шаттлов, изготавливаемых из наилегчайших алюми- ний-литиевых сплавов. К преимуществам данного способа относится то, что со- единение достигается за счет деформации металла, и процесс сварки происходит в твердой фазе, в результате чего из-за отсутствия дефектов сварного шва, связанных с плавлением и последующим затвердеванием металла, прочность сварного соединения достигает прочности основного металла. Благодаря этим преимуществам можно с большой долей уверенности предположить, что по мере совершенствования данный способ сварки с успехом заменит плазменно-дуговую и электронно-лучевую сварку в некоторых специфических сферах применения конструкций из алюминия и титана. В данной работе рассмотрена возможность реализации данного способа для сварки листов промышленного алюми- ния на обычных вертикально-фрезерных станках. При этом подходе к основным затруднениям, возникающим при реа- лизации данного способа, относится узкий диапазон регули- рования числа оборотов шпинделя фрезерных станков (1500…1070 об/мин), узкий диапазон регулирования скорос- ти перемещения стола (20…50 мм/мин) и отсутствие регу- лирования усилия прижима инструмента к свариваемым де- талям. Проведенные прочностные испытания сварных образ- цов показали возможность достижения требуемых значе- ний угла загиба сварного шва без образования трещин и достижения механической прочности сварного соединения (при испытании на растяжение) на уровне прочности ос- новного металла. В ходе выполнения исследований установлено, что тре- буемая прочность соединений при этом способе сварки дос- тигается за счет выбора следующих технологических факто- ров: способа фиксации свариваемых образцов алюминия (толщиной 6,3 и 12,6 мм с размерами образцов в плане 100 50 мм), скорости перемещения инструмента вдоль линии контакта свариваемых листов (скорости сварки около 31,5 мм/мин), числа оборотов инструмента и высоты рабо- чего выступа относительно заплечиков инструмента. При увеличении скорости вращения инструмента проис- ходит повышение температуры металла из-за возрастания трения, более интенсивная деформация и более интенсивное перемешивание металла на границе раздела. Однако при уве- личении скорости сварки и снижении числа оборотов инс- трумента прочностные параметры сварного соединения ухудшаются. Предполагается, что причиной снижения проч- ности в этом случае является недостаточный нагрев свари- ваемых листов, необходимый для требуемого перемешива- ния металла. Основной вывод проведенных исследований заключа- ется в том, что реализация процесса сварки промышлен- ных марок алюминия возможна при использовании стан- дартных фрезерных станков, но при некотором снижении скорости сварки. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДУГОВОЙ СВАРКИ ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ ДУГОЙ. — С. 46–51. Использование моделирования процесса автоматической сварки предоставляет возможность использования базы дан- ных, содержащей информацию о качественных и количест- венных взаимосвязях между заданными параметрами, пара- метрами реального процесса и критериями качества сварного соединения. В данной работе представлена концепция разработки и использования компьютерной модели для оптимизации и проведения исследований обычного процесса дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитного газа, включая детальное описание метода создания необходимой базы дан- ных, разработку программного продукта, моделирующего реальный процесс, а также конечную оценку используемой модели процесса сварки. Предполагается, что в ближайшем будущем результаты компьютерного моделирования сварочного процесса могут быть использованы для наладки и мониторинга (оперативно- Результаты моделирования конкретного процесса сварки Сварочный инструмент из быстрорежущей стали (а) и внешний вид фрезерного станка с ним (б) 9/2010 53 го контроля) процесса автоматической дуговой сварки пуль- сирующей дугой. Применение моделирования открывает воз- можность выявления и установления количественных зави- симостей между заданными параметрами процесса, текущи- ми параметрами и качественными показателями сварного соединения. При этом появляется возможность существенного сок- ращения времени, требуемого для переналадки параметров процесса сварки в случае изменения вида свариваемой продукции, более того, возможен переход к стратегии ав- томатической оптимизации сварочных параметров, наце- ленной на повышение качества конечного продукта, нес- мотря на изменения граничных условий процесса сварки но- вого изделия. На первом этапе реализации математического модели- рования процесса сварки необходимо использовать синтез зависимостей между параметрами модели и эксперимента- льными данными конкретного процесса сварки. В случае изме- нения постановки задачи результаты моделирования, выпол- ненные в соответствии с разработанной системой SimWeld, мо- гут обеспечить моментальную выдачу некоторых вероятных параметров процесса, наиболее близких к реальным. Проведение сравнительного анализа результатов моде- лирования и экспериментальных данных показывает, что для достижения приемлемых показателей моделирования необходимо закладывать в базу данных результаты не менее двух тысяч технологических зависимостей между устанавливаемыми параметрами процесса сварки и геомет- рией сварного шва. Разработка компьютерной программы, моделирующей процесс сварки на основании экспериментальных данных, занимает довольно большой отрезок времени, поэтому на данный момент не является законченной. КОНТАКТНАЯ ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА ВЫСОКОПРОЧНЫХ И СВЕРХВЫСОКОПРОЧНЫХ ФЕРРИТНЫХ ОЦИНКОВАННЫХ СТАЛЕЙ С ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫМИ АУСТЕНИТНЫМИ ХРОМОНИКЕЛЕВЫМИ СТАЛЯМИ. — С. 52–57. За последнее время намечается тенденции использования более высокопрочных металлов как для облегчения сварных конструкций, так и для повышения их жесткости и надеж- ности в эксплуатации, особенно при изготовлении крупно- габаритных узлов большегрузных автомобильных и желез- нодорожных транспортных средств. Однако в связи со сни- жением пластичности большинства сталей при повышении их прочности разработки новых сортов сталей проводятся с целью достижения наиболее выгодного соотношения пока- зателей прочности и пластичности. Практическая реализация данной тенденции приводит к тому, что при изготовлении современных сварных конструк- ций возникает необходимость в сварке разнородных сталей, причем процесс контактной точечной сварки является одним из наиболее распространенных при изготовлении кузовных узлов, состоящих из различных марок ферритных и аусте- нитных сталей. В данной статье представлены некоторые результаты ис- следований точечной контактной сварки высокопрочных и сверхвысокопрочных ферритных оцинкованных сталей DX54D+Z100 (марки 1.0306), микролегированной мелкозер- нистой стали HX340LAD+Z100 (марки 1.0933) и TRIP стали HCT690TD (марки 1.0947), обозначаемых в данной статье как HI, HII и HIII, с высоколегированной аустенитной коро- зионностойкой хромоникелевой сталью типа X8CrMnNi19- 6-3, (марки 1.4376, толщиной 1,5 мм), специально разрабо- танной для изготовления узлов автомобильных и железнодо- рожных корпусов. Для сварки использовали обычную стационарную уста- новку для точечной сварки, обеспечивающую сварку на пос- тоянном токе с частотой пульсации сварочного тока около 1000 Гц. При сварке листов металла с различной обработкой поверхности (осветленной после проката, с нанесением пок- рытия гальваническим путем и методом погружения в расп- лав) учитывали полярность тока сварки при заданном чере- довании листов металла из различных сплавов. Перед проведением исследований был определен диапа- зон сварочных режимов (ток сварки в пределах 5…7 кА, время сварки в пределах 300…600 мс, при рабочей поверх- ности электрода около 8 мм и усилии сварки 4 кН), обеспе- чивающий воспроизводимое качество сварных соединений самых различных сочетаний марок сталей. Проведенные металлографические исследования свар- ных образцов с целью выявления схемы разрушения металла показывают, что в случае сварки сталей различных марок встречается вариант разрушения сварного соединения с мес- тным вырывом (по границе сварного ядра), который обычно не наблюдается при сварке сталей одной марки, и это объяс- няется, вероятнее всего, резким различием прочности метал- ла на границе ядра сварной точки с зоной термического влияния. По мнению авторов, декарбюризация металла в зоне раз- дела, которая является причиной снижения прочности свар- ного соединения, может быть в некоторой степени устранена в случае подавления процесса диффузии углерода из зоны раздела между сварным ядром и зоной термического влия- ния, что позволит повлиять на характер разрушения сварного соединения. Существующие технологические приемы повышения прочности сварного соединения в основном ограничены ис- пользованием дополнительного импульса подогрева, благо- даря которому снижается твердость металла в зоне терми- ческого влияния, но, к сожалению, этот подход не влияет на твердость металла сварного ядра и на характер разрушения сварной точки. Сопоставление результатов математического моделирования и параметров сварного шва, полученных в результате эксперимен- тальной проверки Распределение углерода и хрома (пропорционально в мас. %) в области раздела между зоной термического влияния в металле ферритной стали и сварочным ядром стали 1.4376 и стали 1.0947 + Z 54 9/2010

По страницам журнала «Welding and Cutting» 2010, № 1

Репозитарії

Схожі ресурси