Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки

Разработан процесс роботизированной сварки TOPTIG тонкостенных тавровых и стыковых соединений из никелевого сплава Инконель 718. Сварочная установка TOPTIG 220 DC обеспечивает широкий диапазон регулирования параметров процесса сварки неплавящимся электродом в среде инертного газа с механизированной...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2017
Автори:	Турык, Е., Шуберт, Л., Дудек, С., Гробош, В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2017
Назва видання:	Автоматическая сварка
Теми:	Пленарные доклады международной конференции «Роботизация и автоматизация сварочных процессов» 12–14 июня 2017 г., Киев, Украина
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148603
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:	Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки / Є. Турик, Л. Шуберт, С. Дудек, В. Гробош // Автоматическая сварка. — 2017. — № 5-6 (764). — С. 35-39. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-148603
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1486032019-02-19T01:26:49Z Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки Турык, Е. Шуберт, Л. Дудек, С. Гробош, В. Пленарные доклады международной конференции «Роботизация и автоматизация сварочных процессов» 12–14 июня 2017 г., Киев, Украина Разработан процесс роботизированной сварки TOPTIG тонкостенных тавровых и стыковых соединений из никелевого сплава Инконель 718. Сварочная установка TOPTIG 220 DC обеспечивает широкий диапазон регулирования параметров процесса сварки неплавящимся электродом в среде инертного газа с механизированной подачей присадочной проволоки и возможность роботизации сварки в местах с ограниченным доступом к зоне сварного шва. На основе результатов исследований роботизированной сварки TOPTIG определены технологические особенности выполнения тавровых и стыковых соединений тонкостенных деталей из сплава Инконель 718. Измерительная система установки обеспечивает регистрацию технологических параметров процесса сварки, сигнализацию об отклонениях от заданных значений, формирование банка данных по технологиям сварки и возможность их просмотра. Проведенная аттестация показала, что разработанная технология сварки соответствует требованиям стандартов EN ISO 15614-1 и EN ISO 15613. Розроблено процес роботизованого зварювання TOPTIG тонкостінних таврових і стикових з’єднань з нікелевого сплаву Інконель 718. Зварювальна установка TOPTIG 220 DC забезпечує широкий діапазон регулювання параметрів процесу зварювання неплавким електродом в середовищі інертного газу з механізованою подачею присадного дроту і можливість роботизації зварювання в місцях з обмеженим доступом до зони зварного шва. На основі результатів досліджень роботизованого зварювання TOPTIG визначені технологічні особливості виконання таврових і стикових з’єднань тонкостінних деталей зі сплаву Інконель 718. Вимірювальна система установки забезпечує реєстрацію технологічних параметрів процесу зварювання, сигналізацію про відхилення від заданих значень параметрів, формування банку даних за технологіями зварювання і можливість їх перегляду. Проведена атестація показала, що розроблена технологія зварювання відповідає вимогам стандартів EN ISO 15614-1 та EN ISO 15613. The process of robotic TOPTIG welding of thin-walled T-joints and butt joints of nickel alloy Inconel 718 was developed. The welding installation TOPTIG 220 DC provides a wide range of adjusting the parameters in the process of non-consumable electrode inert gas welding with mechanized filler wire feed and possibility of robotizing welding in the places with a limited access to the weld zone. Based on the results of investigations of robotic TOPTIG welding, the technological features of making T-joints and butt joints of thin-walled parts of Inconel 718 alloy were determined. The measuring system of the installation provides registration of technological parameters of welding process, signaling about deviations from the preset values, formation of database on welding technologies and the possibility of their viewing. The carried out certification showed that the developed welding technology meets the requirements of standards ЕN ISO 15614-1 and ЕN ISO 15613. 2017 Article Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки / Є. Турик, Л. Шуберт, С. Дудек, В. Гробош // Автоматическая сварка. — 2017. — № 5-6 (764). — С. 35-39. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0005-111X DOI: https://doi.org/10.15407/as2017.06.05 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148603 621.791:658.011.54 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	Пленарные доклады международной конференции «Роботизация и автоматизация сварочных процессов» 12–14 июня 2017 г., Киев, Украина Пленарные доклады международной конференции «Роботизация и автоматизация сварочных процессов» 12–14 июня 2017 г., Киев, Украина
spellingShingle	Пленарные доклады международной конференции «Роботизация и автоматизация сварочных процессов» 12–14 июня 2017 г., Киев, Украина Пленарные доклады международной конференции «Роботизация и автоматизация сварочных процессов» 12–14 июня 2017 г., Киев, Украина Турык, Е. Шуберт, Л. Дудек, С. Гробош, В. Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки Автоматическая сварка
description	Разработан процесс роботизированной сварки TOPTIG тонкостенных тавровых и стыковых соединений из никелевого сплава Инконель 718. Сварочная установка TOPTIG 220 DC обеспечивает широкий диапазон регулирования параметров процесса сварки неплавящимся электродом в среде инертного газа с механизированной подачей присадочной проволоки и возможность роботизации сварки в местах с ограниченным доступом к зоне сварного шва. На основе результатов исследований роботизированной сварки TOPTIG определены технологические особенности выполнения тавровых и стыковых соединений тонкостенных деталей из сплава Инконель 718. Измерительная система установки обеспечивает регистрацию технологических параметров процесса сварки, сигнализацию об отклонениях от заданных значений, формирование банка данных по технологиям сварки и возможность их просмотра. Проведенная аттестация показала, что разработанная технология сварки соответствует требованиям стандартов EN ISO 15614-1 и EN ISO 15613.
format	Article
author	Турык, Е. Шуберт, Л. Дудек, С. Гробош, В.
author_facet	Турык, Е. Шуберт, Л. Дудек, С. Гробош, В.
author_sort	Турык, Е.
title	Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки
title_short	Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки
title_full	Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки
title_fullStr	Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки
title_full_unstemmed	Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки
title_sort	роботизированная сварка тонкостенных деталей способом toptig с системой контроля режима сварки
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Пленарные доклады международной конференции «Роботизация и автоматизация сварочных процессов» 12–14 июня 2017 г., Киев, Украина
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148603
citation_txt	Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки / Є. Турик, Л. Шуберт, С. Дудек, В. Гробош // Автоматическая сварка. — 2017. — № 5-6 (764). — С. 35-39. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
series	Автоматическая сварка
work_keys_str_mv	AT turyke robotizirovannaâsvarkatonkostennyhdetalejsposobomtoptigssistemojkontrolârežimasvarki AT šubertl robotizirovannaâsvarkatonkostennyhdetalejsposobomtoptigssistemojkontrolârežimasvarki AT dudeks robotizirovannaâsvarkatonkostennyhdetalejsposobomtoptigssistemojkontrolârežimasvarki AT grobošv robotizirovannaâsvarkatonkostennyhdetalejsposobomtoptigssistemojkontrolârežimasvarki
first_indexed	2025-07-12T18:57:25Z
last_indexed	2025-07-12T18:57:25Z
_version_	1837468642073116672
fulltext	Роботизация и автоматизация 35 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА - Удк 621.791:658.011.54 роБотизированная сварка тонкостенных детаЛей спосоБом TOPTIG с системой контроЛя режима сварки E. ТУРЫК1, Л. ШУБЕРТ1, С. ДУДЕК2, В. ГРОБОШ1 1институт сварки. 44-100, польша, г. гливице, ул. Б. чеслава, 16-18. E-mail: is@is.gliwice.pl 2пратт и Утни. 35-078, польша, г. жешув, ул. хетманска, 120 разработан процесс роботизированной сварки TOPTIG тонкостенных тавровых и стыковых соединений из никелевого сплава инконель 718. сварочная установка TOPTIG 220 DC обеспечивает широкий диапазон регулирования параме- тров процесса сварки неплавящимся электродом в среде инертного газа с механизированной подачей присадочной проволоки и возможность роботизации сварки в местах с ограниченным доступом к зоне сварного шва. на основе результатов исследований роботизированной сварки TOPTIG определены технологические особенности выполнения тавровых и стыковых соединений тонкостенных деталей из сплава инконель 718. измерительная система установки обеспечивает регистрацию технологических параметров процесса сварки, сигнализацию об отклонениях от заданных значений, формирование банка данных по технологиям сварки и возможность их просмотра. проведенная аттестация показала, что разработанная технология сварки соответствует требованиям стандартов EN ISO 15614-1 и EN ISO 15613. Библиогр. 7, табл. 1, рис. 7. К л ю ч е в ы е с л о в а : роботизированная сварка, способ TOPTIG, тонкостенные детали, жаропрочный никелевый сплав Инконель 718, мониторинг процесса сварки TOPTIG при ручной аргонодуговой сварке тонкостенных деталей качество сварного соединения во многом зависит от квалификации сварщиков. для реше- ния этой проблемы было предложено использо- вать способ роботизированной сварки TOPTIG с механизированной подачей присадочной проволо- ки под углом 20° к оси вольфрамового электрода [1–3]. система механизированной подачи приса- дочной проволоки в этом способе интегрирована с газовым соплом, что позволяет уменьшить раз- меры горелки и расширить возможности ее при- менения. в частности, новая горелка обеспечива- ет доступ к таким местам, в которых применение традиционной сварочной горелки TIG с механи- зированной подачей присадочной проволоки не представляется возможным (рис. 1). ниже, в качестве примера, описан опыт раз- работки технологии роботизированной сварки TOPTIG тонкостенных деталей из никелевого сплава инконель 718 с системой регистрации па- раметров процесса сварки. Разработка технологии сварки TOPTIG тон- костенных деталей. технологические исследова- ния проведены на сварочном посту, оснащенном сварочным роботом CLOOS ROMAT 310 произ- водства Carl Cloos Schweisstechnik GmbH и сва- рочной установкой TOPTIG 220 DC производства Air Liquide Welding. выполнялись стыковые и тавровые сварные соединения образцов по стандарту EN ISO 15614- 1 [4] и модельных деталей в соответствии со стан- дартом EN ISO 15613 [5]. для сварки сплава ин- конель 718 [6] использовали сварочную проволоку © E. турык, Л. Шуберт, с. дудек, в. гробош, 2017 рис. 1. схема размещения сварочной горелки TOPTIG между привариваемыми муфтами (а) и фрагмент сварного шва модель- ного элемента, выполненного горелкой TOPTIG (б) Роботизация и автоматизация 36 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА - NiFe19Cr19Nb5Mo3 диаметром 1,0 мм. в качестве защитного газа применяли аргон высокой чистоты (ISO 14175-I1) марки 4,8 (99,998 %), расход арго- на составлял 15 л/мин. временная диаграмма цик- ла сварки TOPTIG представлена на рис. 2. при выборе режима сварки необходимо учи- тывать специфику системы управления установ- ки TOPTIG 220 DC, обеспечивающей регулировку пульсации скорости подачи проволоки и возмож- ность синхронизации подачи проволоки с импуль- сами тока. на рис. 3 показаны осциллограммы тока сварки, напряжения дуги и скорости подачи проволоки в процессе сварки TOPTIG. при проведении экспериментов в широком диапазоне изменяли параметры процесса сварки и оценивали их влияние на ход процесса и фор- мирование сварных швов. в результате экспери- ментов подобраны режимы сварки тавровых и стыковых соединений в нижнем положении, обе- спечивающие стабильный процесс и требуемое качество сварных швов (таблица). макрострукту- ра сварных соединений представлена на рис. 4. проведенный неразрушающий контроль и ме- ханические испытания показали, что разработан- ная технология полностью соответствует требова- ниям стандартов EN ISO 15614-1 и EN ISO 15613 по аттестации процесса сварки. Система измерения и контроля параметров роботизированного процесса сварки TOPTIG. Учитывая высокие требования, которые предъ- являются к сварным соединениям из никелевого сплава инконель 718, было решено оснастить се- рийный роботизированный комплекс для сварки TOPTIG системой постоянного мониторинга про- цесса сварки (рис. 5). на основании технической документации обо- рудования, входящего в состав роботизированно- рис. 2. временная диаграмма цикла сварки TOPTIG [7] рис. 3. осциллограммы тока, напряжения дуги и скорости по- дачи проволоки во время сварки методом TOPTIG рис. 4. макроструктура таврового (а) и стыкового соедине- ний (б) толщиной 1,5 мм, выполненных методом TOPTIG с использованием параметров сварки по таблице Роботизация и автоматизация - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА - го сварочного поста, и результатов проведенных экспериментов выбраны параметры, которые не- обходимо контролировать, способ взаимодействия систем управления сварочной аппаратуры с си- стемой управления роботом, и определены места монтажа датчиков системы мониторинга. система контроля полностью автоматизиро- вана и ее работа синхронизирована с работой программы управления промышленным робо- том, источником питания и сварочной головкой TOPTIG. при последовательном выполнении сварных швов (или их участков) данные о пара- метрах сварки регистрируются, обрабатываются, визуализируются и хранятся в базе данных. разработанная измерительная система для контроля технологических параметров процесса сварки TOPTIG на роботизированном посту обе- спечивает регистрацию и запись в базе данных следующей информации: – ток сварки; – напряжение дуги; – расход аргона подводимого в сварочную го- релку и для защиты обратной стороны шва; – чистота аргона (сигнал анализатора содержа- ния кислорода в аргоне); – скорость сварки (считывается из программы робота); – скорость подачи проволоки; – штриховые коды: идентификационного номе- ра детали (свариваемого узла), номера заказа, но- мера серийного и контрольного, номера операции сварки (вводимые оператором поста с помощью сканера штрих-кодов); – название программы сварки (считывается из программы робота); – номер программы сварки (считывается из установки TOPTIG посредством системы управ- ления роботом); – дата и время сварки (считывается из про- граммы робота); – температура окружающей среды; – относительная влажность; – разбивка сварного шва на отдельные участки на основе сигналов от робота. компьютерная программа измерительной си- стемы разделена на несколько независимых моду- лей так, чтобы обеспечить заранее определенную функциональность системы. на рис. 6 показано основное окно модуля «оператор», предназна- ченного для оператора поста. программа взаимо- действует с модулем «регистратор», который в режиме онлайн пересылает зарегистрированные осциллограммы параметров сварки. в окне программы можно выделить несколько панелей, в том числе панели диаграмм, информа- ционную панель и панели сигнализации. перед началом процесса сварки оператор вводит с по- Диапазон настройки параметров сварки на установке TOPTIG 220 DC и режимы сварки соединений деталей толщи- ной 1,5 мм параметр диапазон регулировки тавровое соединение стыковое соеди- нение время подачи газа до начала сварки, с 0...10 1,0 1,0 ток предварительного подогрева, A 5...220 100 70 время предварительного подогрева, с 0...10 1,4 1,4 время нарастания тока до начала сварки, с 0...10 0,5 0,5 ток импульса, A 5...220 140 130 ток в паузе между импульсами, а 5...220 70 66 скважность, % 20...80 60 60 частота импульсов, гц 0,1...200 7 7 скорость сварки, см/мин 26 29 время гашения дуги, с 0...10 1,0 1,0 время прекращения подачи газа после обрыва дуги, с 0...20 19 19 начальное замедление подачи проволоки, с 0...10 1,0 1,0 скорость подачи проволоки при импульсе, м/мин 0...10 2,0 1,2 скорость подачи проволоки в промежутке (паузе) между импульсами, м/мин 0...10 1,5 0,8 задержка остановки подачи проволоки при гашении дуги, с 0...3 0,1 0,1 рис. 5. планировка поста роботизированной сварки TOPTIG с системой контроля параметров сварки Роботизация и автоматизация 38 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА - мощью сенсорного экрана или сканера штрих-ко- дов данные в информационную панель (номер де- тали, номер заказа, контрольные номера, номер операции) из технологической карты свариваемой детали. Эти данные присоединяются к осцилло- граммам параметров сварки и сохраняются в базе данных. обеспечена сигнализация нарушений за- данного режима сварки. на рис. 7 приведено главное окно модуля «ви- зУаЛизатор». основной задачей этого модуля является просмотр архивных данных, хранящихся в базе. в этом окне можно выделить: панель диа- грамм, которая показывает осциллограммы пара- метров сварки; таблицу записей данных, в стро- ках которой хранятся значения параметров для очередных сварных швов; панель фильтра, с по- мощью которого можно выбрать подмножество данных на основе определенных параметров (на- пример, номер детали, номер заказа, серийный номер, номер операции, номер программы робо- та, дата и время выполнения сварного шва). про- грамма обеспечивает возможность печатания со- рис. 6. графический интерфейс пользователя программного модуля «оператор» рис. 7. графический интерфейс пользователя программного модуля «визУаЛизатор» Роботизация и автоматизация 39 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА - ответствующего отчета согласно потребностям пользователя. Заключение сварочная установка TOPTIG 220 DC обеспечива- ет широкий диапазон регулирования параметров процесса сварки неплавящимся электродом в сре- де инертного защитного газа с механизированной подачей присадочной проволоки и возможность роботизации сварки в местах с ограниченным до- ступом к зоне сварного шва. на основе результатов технологических исследований роботизированной сварки TOPTIG определены технологические па- раметры выполнения тавровых и стыковых свар- ных соединений тонкостенных деталей из сплава инконель 718. проведенная аттестация процесса сварки показала, что разработанная технология соответствует требованиям стандартов EN ISO 15614-1 и EN ISO 15613. замена ручной сварки TIG тонкостенных дета- лей роботизированной сваркой TOPTIG улучшила условия работы сварщиков и обеспечила высокое качество свариваемых деталей. разработанная из- мерительная система обеспечивает регистрацию параметров процесса сварки, сигнализацию об от- клонениях от заданных параметров сварки, фор- мирование банка данных по технологиям сварки и возможность их просмотра. Список литературы 1. ооо «Эр Ликид велдинг Украина». (2010) TOPTIG: ин- новационный процесс сварки неплавящимся электродом. Сварщик, 5, 15–17. 2. (2009) технологии соединения для аэрокосмической промышленности. Автоматическая сварка, 8, 3–4. 3. Air Liquide Welding TOPTIG. (2017) A new robot welding process for industry. https://www.oerlikon-welding.com [доступ 8.04.2017]. 4. EN ISO 15614-1 Specification and qualification of welding procedures for metallic materials: Welding procedure test. Part 1: Arc and gas welding of steels and arc welding of nickel and nickel alloys. 5. EN ISO 15613 Specification and qualification of welding procedures for metallic materials: Qualification based on pre- production welding test. 6. High Performance Alloys, Inc. Inconel 718 Description. http://www.hpalloy.com/Alloys/descriptions/INCONEL718. aspx [доступ 8.04.2017]. 7. (2014) TOPTIG 220 DC Safety instructions for operation and maintenance. Cat n W000257751. Air Liquide Welding, 3, 73. Є. турик1, Л. Шуберт1, с. дудек2, в. гробош1 1Інститут зварювання. 44-100, польща, м. глівіце, вул. Б. чеслава, 16-18. E-mail: is@is.gliwice.pl 2пратт і Утні. 35-078, польща, м. жешув, вул. хетманська, 120 роБотизоване зварЮвання тонкостІнних детаЛей спосоБом TOPTIG з системоЮ контроЛЮ режимУ зварЮвання розроблено процес роботизованого зварювання TOPTIG тон- костінних таврових і стикових з’єднань з нікелевого сплаву Інконель 718. зварювальна установка TOPTIG 220 DC забез- печує широкий діапазон регулювання параметрів процесу зварювання неплавким електродом в середовищі інертного газу з механізованою подачею присадного дроту і можливість роботизації зварювання в місцях з обмеженим доступом до зони зварного шва. на основі результатів досліджень робо- тизованого зварювання TOPTIG визначені технологічні осо- бливості виконання таврових і стикових з’єднань тонкостін- них деталей зі сплаву Інконель 718. вимірювальна система установки забезпечує реєстрацію технологічних параметрів процесу зварювання, сигналізацію про відхилення від зада- них значень параметрів, формування банку даних за техно- логіями зварювання і можливість їх перегляду. проведена атестація показала, що розроблена технологія зварювання відповідає вимогам стандартів EN ISO 15614-1 та EN ISO 15613. Бібліогр. 7, табл. 1, рис. 7. Ключові слова: роботизоване зварювання, спосіб TOPTIG, тонкостінні деталі, жароміцний нікелевий сплав Інконель 718, моніторинг процесу зварювання TOPTIG поступила в редакцию 16.04.2017 МИРОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ В январе 2017 г. производство стали в мире достигло 136,5 млн т, увеличившись по сравнению с январем 2016 г. на 7 . Китай, Россия, Турция, Украина и Европейский Союз повысили выход стали. По данным orl steel в ЕС произвели 13,824 млн т стали, что на 2,4 выше в годовом исчислении. Германия — 3649 млн т, достигнув роста на 1,2 . Италия увеличила производство на 5 тыс. т или на 0,3 — до 1825 млн т. Россия произвела 6,183 млн т, увеличив выход стали на 11,6 . Украина увеличила производство на 8,5 до 2,103 млн т. В еларуси произведено 200 тыс. т, что представляет собой увеличение до 31,6 . Турция с про- изводством 2,93 млн т зафиксировала рост на 12,8 . В С А производство увеличилось на 6,5 , поднявшись до 6,874 млн т. разилия с производством 2,9 млн т зафиксировала рост на 14,4 . В Азии было отмечено увеличение производства на 7,1 . Производство в общей сложности в регионе составило 93,413 млн т, из которых 67,2 млн т произвел Китай (рост на 7,4 ). 9 млн т призведено в понии, увеличение на 2,7 . Индия выплавила 8,4 млн т, в свою очередь обеспечив 12 роста. В жной Корее произведено 5,86 млн т, выход увеличился на 3,2 .

Роботизированная сварка тонкостенных деталей способом TOPTIG с системой контроля режима сварки

Репозитарії

Схожі ресурси