Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора

Рассмотрена задача построения пространственной модели стыка по данным, полученным от триангуляционного оптического сенсора. Полученные результаты работы могут быть использованы в системах адаптивного управления процессом дуговой сварки листовых конструкций толщиной 30…50 мм в различных пространствен...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2007
Автор:	Скуба, Т.Г.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2007
Назва видання:	Автоматическая сварка
Теми:	Научно-технический раздел
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99457
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:	Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора / Т.Г. Скуба // Автоматическая сварка. — 2007. — № 7 (651). — С. 13-18. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-99457
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-994572016-04-29T03:02:24Z Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора Скуба, Т.Г. Научно-технический раздел Рассмотрена задача построения пространственной модели стыка по данным, полученным от триангуляционного оптического сенсора. Полученные результаты работы могут быть использованы в системах адаптивного управления процессом дуговой сварки листовых конструкций толщиной 30…50 мм в различных пространственных положениях. Considered is the problem of construction of a spatial model of butt joint by the data obtained from the triangulation optical sensor. Obtained work results can be used in systems of adaptive control of the process of arc welding of sheet structures 30...50 mm thick in different positions. 2007 Article Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора / Т.Г. Скуба // Автоматическая сварка. — 2007. — № 7 (651). — С. 13-18. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0005-111X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99457 621.791.271.22.13 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	Научно-технический раздел Научно-технический раздел
spellingShingle	Научно-технический раздел Научно-технический раздел Скуба, Т.Г. Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора Автоматическая сварка
description	Рассмотрена задача построения пространственной модели стыка по данным, полученным от триангуляционного оптического сенсора. Полученные результаты работы могут быть использованы в системах адаптивного управления процессом дуговой сварки листовых конструкций толщиной 30…50 мм в различных пространственных положениях.
format	Article
author	Скуба, Т.Г.
author_facet	Скуба, Т.Г.
author_sort	Скуба, Т.Г.
title	Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора
title_short	Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора
title_full	Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора
title_fullStr	Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора
title_full_unstemmed	Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора
title_sort	пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2007
topic_facet	Научно-технический раздел
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99457
citation_txt	Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора / Т.Г. Скуба // Автоматическая сварка. — 2007. — № 7 (651). — С. 13-18. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Автоматическая сварка
work_keys_str_mv	AT skubatg prostranstvennaâmodelʹsvarnogostykapodannymtriangulâcionnogooptičeskogosensora
first_indexed	2025-07-07T08:01:04Z
last_indexed	2025-07-07T08:01:04Z
_version_	1836974357730033664
fulltext	УДК 621.791.271.22.13 ПРОСТРАНСТВЕННАЯ МОДЕЛЬ СВАРНОГО СТЫКА ПО ДАННЫМ ТРИАНГУЛЯЦИОННОГО ОПТИЧЕСКОГО СЕНСОРА Т. Г. СКУБА, инж. (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) Рассмотрена задача построения пространственной модели стыка по данным, полученным от триангуляционного оптического сенсора. Результаты работы могут быть использованы в системах адаптивного управления процессом дуговой сварки листовых конструкций толщиной 30…50 мм в различных пространственных положениях. К л ю ч е в ы е с л о в а : сварные конструкции, стыковые соединения, геометрический размер, триангуляционный оп- тический сенсор, пространственная модель, аналитическое описание, аппроксимация, массив точек При подготовке под сварку крупногабаритных из- делий невозможно получить стыковые соедине- ния (стык), геометрические размеры которого со- ответствуют указанным в чертежах. Поэтому управление манипуляционной системой свароч- ной горелки по «жесткой» программе, которая составляется на основе чертежей разделки кромок и параметров, характеризующих зазор и превы- шение кромок, образующихся при стыковке сва- риваемых частей изделия, не обеспечивает полу- чение слоя наплавляемого металла реальной геометрии даже при неукоснительном соблю- дении требуемых режимов сварки. Чтобы гаран- тировать точное соответствие геометрии наплав- ляемого слоя металла реальной геометрии разделки кромок, а не предусмотренной чертежа- ми, что непосредственно влияет на качество свар- ного шва, необходимо применять адаптивное уп- равление манипуляционной системой сварочной горелки [1, 2], алгоритм которого учитывает фактическое пространственное положение свари- ваемых изделий и геометрические параметры раз- делки кромок стыка. В данной работе рассматривается задача пос- троения пространственной модели реального сты- ка применительно к способу сварки толстостен- ных листовых конструкций, который называют способом поперечной «горки». Суть его состоит в последовательном заполнении стыка параллель- ными слоями металла, наплавляемыми под фик- сированным углом к оси стыка. С помощью ука- занного способа сварки можно осуществлять од- нопроходную сварку стыковых и угловых пово- ротных и неповоротных стыков толстостенных конструкций в положении от нижнего до верти- кального, в том числе в вертикальной плоскости. Для формирования качественной наплавки слоев необходимо перемещать сварочную горелку по сложной пространственной траектории, кото- рая должна соответствовать реальным простран- ственным параметрам стыка и обеспечивать пос- тоянную толщину наплавляемого слоя металла. Для реализации этого процесса необходимо пе- риодически измерять геометрические параметры свариваемого стыка на фиксированном рассто- янии перед сварочной горелкой; по измеренным данным построить пространственную модель сты- ка; рассчитать траекторию перемещения свароч- ной горелки, соответствующую реальной гео- метрии стыка и обеспечивающую постоянную толщину и качество наплавки слоя металла с уче- том транспортного запаздывания; выполнить адаптивное управление перемещением сварочной горелки в реальном времени в соответствии с ге- ометрией каждого наплавляемого слоя. Точность измерения геометрических парамет- ров свариваемого стыка и позиционирования сва- рочной горелки как инструмента, закрепленного на последнем звене манипуляционной системы, должна составлять не менее 0,25 минимального диаметра электрода, используемого для сварки. При данном способе сварки точность измерения и позиционирования должна составлять не менее 0,2 мм. В настоящей работе представлены результаты решения задачи построения пространственной мо- дели стыка по данным, полученным от триангу- ляционного оптического сенсора (ТОС) со све- товым сечением стыка. Использование ТОС. ТОС предназначен для формирования аналогового видеосигнала, предс- тавляющего изображение участка стыка сварива- емых изделий, и передачи его системе управления процессом сварки. Он состоит из размещенных в одном корпусе осветительного устройства, фор- мирующего световую плоскость, и видеокамеры. Принцип работы ТОС [3] заключается в следу- ющем. Осветительное устройство генерирует све- © Т. Г. Скуба, 2007 7/2007 13 товую плоскость, которая проецируется на стык изделий в виде световой полосы (рис. 1). Ее контур принимает форму стыка, и при этом образуются точки перегиба. Точки перегиба (1–4) световой по- лосы при перемещении сенсора вдоль разделки во времени представлены на рис. 2. Телевизионная камера принимает изображение световой полосы, спроецированной на сваривае- мые изделия. Из-за неоднородности обработки по- верхности свариваемых изделий световая полоса, отражаясь от граней разделки, образует блики, ко- торые являются источниками помех. В большин- стве случаев прикладное программное обеспече- ние (ПО) ТОС отфильтровывает помехи и с тре- буемой точностью определяет пространственные координаты точек перегиба световой полосы. В некоторых случаях прикладное ПО ТОС рассчи- тывает координаты точек с некоторой погреш- ностью, а в случае, если искомые точки не могут быть найдены, программа генерирует сигнал ошибки. В связи с этим гарантировать получение данных, отвечающих требуемой точности через заданный интервал времени, нельзя. Кроме того, непосредственно по показаниям ТОС невозможно определить координаты начала слоя металла, ко- торый необходимо наплавить, и его конца. Это объясняется тем, что запрос на получение инфор- мации от ТОС выдается не непрерывно, а через некоторые интервалы времени, и, кроме того, су- ществует граница срабатывания ТОС. Пока эта граница не будет преодолена выполнить коррек- тный численный расчет координат точек перегиба световой линии ПО сенсора не может. Нет воз- можности также непосредственно измерить с по- мощью сенсора притупление корня шва. Это объясняется тем, что боковые поверхности раз- делки кромок в корне стыка проточены под углом 90°, вследствие чего отраженные лучи генератора лазерной полосы не попадают в камеру и поэтому не могут быть измерены. Сформированный массив значений координат точек перегиба световой полосы передается в виде структуры через файл, отображаемый в памяти компьютера, прикладному ПО построения прос- транственной модели стыка (ПМС). Обоснование выбора метода статистической обработки результатов измерений. Задача прик- ладного ПО построения ПМС, реализующего выб- ранный метод статистической обработки резуль- татов измерений, заключается в представлении стыка в аналитическом виде. Грани последнего описываются уравнениями плоскостей, которые составляются в результате аппроксимации набора данных, полученных от прикладного ПО телеви- зионного сенсора (ТС). Указанный метод позво- ляет с требуемой точностью воспроизвести по- верхность разделки стыка. Данные о его поло- жении относительно нулевой точки, выбранной заранее, и геометрии разделки кромок сваривае- мых частей изделия прикладное ПО ПМС полу- Рис. 1. Проекция световой плоскости на стык (а) и контур световой полосы (б): 1–3 — точки, находящиеся соответственно на левой кромке, в ее корне и на правой кромке Рис. 2. Геометрия разделки, полученная в результате аппрок- симации плоскостями: М01...М05 — точки на соответст- вующей плоскости; N1...N5 — нормаль к плоскости, проведенная из соответствующей точки 14 7/2007 чает от ТОС, установленного на сварочном трак- торе. Каждое световое сечение, представляющее собой пространственные координаты точек пере- гиба контура полосы лазерного излучателя, зано- сится в список, который в дальнейшем является основой для аналитического описания стыка и расчета на его основе траектории перемещения звеньев манипуляционной системы. При этом так- же учитываются значения параметров, которые не могут быть непосредственно измерены с по- мощью ТОС (например, притупление корня шва), но заранее известны из конструкторской докумен- тации. Для нахождения линии начала «горки» и ли- ний, ограничивающих слева, справа, сверху и сни- зу каждый наплавляемый слой, решаются системы уравнений, состоящие из уравнений плоскостей. Эти уравнения получают путем аппроксимации плоскостями массива точек (см. рис. 2), которые находятся на ребрах левой и правой граней раз- делки, гранях «горки», верхней и нижней гранях свариваемых изделий. Количество точек на каж- дом ребре берется равным количеству корректных линий световой полосы, полученных от сенсора в процессе сканирования плоскости «горки». Для построения уравнения плоскости, описывающего правую кромку разделки, составляется массив то- чек, обозначенных на рис. 2 как 1, 1′, …, 1′′′ и 2, 2′, …, 2′′′. Плоскость, описывающая левую кромку разделки, строится по массиву точек, обоз- наченных на рис. 2, как 3, 3′, …, 3′′′ и 4, 4′, … ..., 4′′′. Уравнение плоскостей, описывающее плос- кость «горки», рассчитывается по точкам 3, 3′, …, 3′′′ и 2, 2′, …, 2′′′. Поскольку стык по всей длине свариваемых изделий имеет переменную форму, то уравнения плоскостей пересчитываются в соответствии с текущим положением наплав- ляемого слоя металла. Для этого из массива точек, по которому для данного слоя рассчитываются уравнения плоскостей, удаляются те, которые опи- сывали положение первого светового сечения, а в конец массива добавляются точки, описываю- щие положение следующего светового сечения, не вошедшего в предыдущий массив данных. При- чем формирование нового массива световых се- чений осуществляется только в том случае, если значение координаты x начальной точки на сле- дующем наплавляемом слое (рис. 3) больше, чем координаты x последнего светового сечения, вхо- дящего в текущий массив данных. В противном случае уравнения, описывающие боковые грани стыка, остаются неизменными, а положение плос- кости, представляющей плоскость «горки», кор- ректируется таким образом, чтобы она была сме- щена относительно предыдущей на толщину на- плавляемого слоя. При этом ее наклон остается неизменным по всей длине протяжении стыка. Подпрограмма аппроксимации плоскостью на- бора из n точек в пространстве вычисляет нормаль к плоскости N{A, B, C} (единичный вектор) и точку M0(x0, y0, z0), через которую проходит плос- кость. Координаты точки вычисляются как сред- нее арифметическое значение координат исход- ных точек. Для нахождения вектора нормали ис- пользовали метод Якоби — нахождения собствен- ных значений и собственных векторов для сим- метричных матриц [3]. Компонентами искомого вектора нормали являются компоненты собствен- ных векторов исходной матрицы. Матрица сос- тавляется следующим образом: A = ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ xx xy xz xy yy yz xz yz zz ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ , (1) где xx = ∑ i = 0 n xixi; xy = ∑ i = 0 n xiyi; xz = ∑ i = 0 n xizi; yy = ∑ i = 0 n yiyi; yz = ∑ i = 0 n xizi; zz = ∑ i = 0 n zizi, (2) xi, yi, zi — координаты точки ui(xi, yi, zi); ui = vi – M0; vi — исходные точки в пространстве; M0(x0, y0, z0) — точка, координаты которой являются Рис. 3. Пространственная модель стыка (а) и видеосигнал ТОС (б) 7/2007 15 средним арифметическим соответствующих коор- динат vi(xi, yi, zi) исходных точек. Поскольку матрица A симметричная вещест- венная и размерность ее равна 3, то она имеет три собственных значения λi, каждому из которых ставится в соответствие собственный вектор Vi. Компоненты вектора нормали вычисляются сле- дующим образом: если λ0 < λ1 и λ0 < λ2, то вектор нормали N{xV 1 , xV 2 , xV 3 }; если λ0 < λ1 и λ0 > λ2, то N{zV 1 , zV 2 , zV 3 }. Иначе, если λ0 > λ1 и λ1 < λ2, то N{yV 1 , yV 2 , yV 3 }; если λ0 > λ1 и λ1 < l2, то N{zV 1 , zV 2 , zV 3 }. Вычислив вектор нормали и точку, через ко- торую проходит соответствующая плоскость (плоскость, описывающая левую или правую грань разделки, «горку» и т. д.), можно предс- тавить каждую из плоскостей уравнением вида A(x – x0) + B(y – y0) + C(z – z0) = 0. (3) Путем решения системы уравнений, описыва- ющих горизонтальную плоскость поверхности ме- талла и плоскость под углом 45°, определяем ко- ординаты начала первого наплавляемого слоя ме- талла. Решение системы уравнений, описываю- щих горизонтальную плоскость на уровне корня разделки кромок и ту же плоскость под углом 45°, дает координаты конца слоя, который нужно наплавить. Интервал времени, через который произво- дится считывание данных, поступающих от ТОС, находится путем установки соответствующих значений свойств системного таймера, и состав- ляет 150 мс. Считывание и запоминание инфор- мации осуществляют в реальном масштабе вре- мени на этапе поиска начальной точки сварки, а также при перемещении сварочной горелки на каждый следующий наплавляемый слой. Прост- ранственная модель разделки стыка представлена на рис. 3. Синтез алгоритма построения ПМС. ПО ПМС выполняет три основные функции: считы- вание структуры данных из файла, отображаемого в памяти; аналитическое описание граней стыка в виде уравнений плоскостей; построение прос- транственного графического изображения стыка свариваемых изделий. Модель стыка строится на основе данных, по- лученных от ТОС, с последующей аппроксима- цией их плоскостями. Размер списка, в который заносятся данные от прикладного ПО ТОС, оп- ределяется транспортным запаздыванием — рас- стоянием от среза сопла сварочной горелки до ТС. Значения координат точек перегиба световой полосы ТС заносятся в список, начиная с нахож- дения координат начала стыка и заканчивая ус- тановкой горелки в начальную точку сварки. В процессе сварки список обновляется при переходе на последующие наплавляемые слои. При этом из начала списка удаляются координаты точек пе- региба первого светового сечения, а в его конец добавляются соответствующие координаты свето- вого сечения, снятого ТС при перемещении сва- рочной тележки на следующий наплавляемый слой. Такой подход позволяет хранить в опера- тивной памяти компьютера небольшой, но дос- таточный для расчета объем данных, что делает возможным сваривать без остановок изделия сколь угодно большой длины. Решение о пересчете плоскостей при переме- щении сварочной тележки на следующий наплав- ляемый слой принимается из условия, что коор- дината x начальной точки сварки на следующем слое металла (рис. 3), которая рассчитывается на основе технологических режимов сварки, превы- шает координату x точки 1 (см. рис. 1) контура светового сечения. Для принятия решения берется первое световое сечение, стоящее на очереди для занесения в список, на основе которого осущес- твляют текущий расчет уравнений плоскостей. Для отображения на экране монитора прост- ранственной модели использовали графическую библиотеку OpenGL, которая предоставляет ма- тематический аппарат для оперирования трехмер- ными объектами в пространстве. Алгоритм построения пространственной модели стыка представлен на рис. 4. На блок-схеме при- сутствуют два системных таймера, выполняющих задание временного интервала, — считывания дан- ных из файла, отображаемого в памяти, а также расчета и прорисовки трехмерного изображения стыка свариваемых изделий. Два таймера исполь- зуют в связи с тем, что поставленные задачи вы- полняются через разные интервалы времени. Про- рисовка изображения должна выполняться чаще, чем считывание новых данных от сенсора. Это объясняется необходимостью быстрого обновления изображения при его вращении и перемещении в окне отображения. Результаты моделирования и эксперимен- тальных исследований работы программного модуля ПМС. По результатам выполненной ра- боты построена пространственная модель стыка свариваемых изделий, с помощью которой полу- чают исходные данные для расчета траектории перемещения сварочной горелки, необходимой для осуществления сварки способом поперечная «горка». Панель настройки изображения, предс- тавленная на рис. 5, позволяет изменять внешний вид, масштаб и положение изображения в окне отображения до тех пор, пока изображение не дос- тигнет желаемого для оператора вида. Для проверки полученных результатов пост- роения пространственной модели стыка на адек- 16 7/2007 ватность использовался критерий Стьюдента [5]. Для этого выполняли расчет различий выбороч- ных средних значений координат точек, получен- ных от ТС (x1 – , y1 – , z1 – ) и лежащих на рассчитан- ной плоскости (x2 – , y2 – , z2 – ): \|tx\| = \|Dx\| S = \|x1 – + x2 – \| S , \|ty\| = \|Dy\| S = \|y1 – – y2 – \| S , \|tz\| = \|Dz\| S = \|z1 – – z2 – \| S , (4) где S = √⎯⎯⎯⎯⎯⎯S1 2 + S2 2 = √⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎛ ⎜ ⎝ 1 g + 1h ⎞ ⎟ ⎠ s2 ; S1 2 = 1gs2; S2 2 = 1hs2; D — разность координат; взвешенное среднее зна- чение равно: s2 = ∑( i = 0 g x1i – Mx1 )2 + ∑( i = 0 h x2i – Mx 2 )2 g + h – 2 , g — количество точек, по которым рассчитыва- ется уравнение аппроксимирующей плоскости (g = 20); h — расчетное количество точек, ле- жащих на плоскости (h = 7); Mx 1 = 1g ∑ i x1 i , Mx 2 = 1h∑ i x2 i ; Dx = –8,699 + 8,8125 = 0,113; s2x = (93,516 + 177,881)/(20+7 – 2) = 10,856; S2x = (1 ⁄ 20 + 1 ⁄ 7)⋅10,856 = 2,094; tx = 0,113/√2,094 = 0,078; ty = 0,260/√0,082 = 0,906; tz = 0,361/√2,153 = 0,177. Если абсолютные значения отношения \|tx\|, \|ty\| или \|tz\| превышают значения tβ, взятые из таблицы, приведенной в работе [5], то гипотезу о том, что истинное среднее значение составляет соответс- твенно x̂1 = x̂2, ŷ1= ŷ2d или ẑ1 = ẑ2, следует отвер- гнуть. С вероятностью 0,95 можно считать x̂1 = x̂2, ŷ1 = ŷ2 и ẑ1 = ẑ2, если tx < 2,086, ty < 2,086 и tz < 2,086 при g = 20. Значения критерия Стьюдента t < 2,086 (tx, ty, tz) дают основания предполагать, что набор точек аппроксимируется плоскостью корректно. Таким образом, созданная в настоящей работе трехмерная модель стыка описана в виде урав- нений плоскостей и предоставляет исходные дан- ные для расчета любых траекторий перемещения сварочной горелки, точность воспроизведения ко- торого является одним из важных факторов, вли- Рис. 4. Блок-схема алгоритма постро- ения пространственной модели стыка Рис. 5. Вид модели стыка при разных настройках 7/2007 17 яющих на качество сварного соединения. Для ви- зуальной оценки оператором корректности пост- роенной графической пространственной модели стыка предусмотрены функции вращения изобра- жения вокруг всех осей декартовой системы ко- ординат, перемещение его вдоль осей и изменение масштаба изображения. При создании графичес- кого представления пространственной модели стыка использовали одну из стандартных библи- отек OpenGL для программирования графики. Это графический стандарт, который предоставляет широкие возможности и оптимальное быстро- действие. При этом система спроектирована таким образом, что может быть включена в состав любой (не только графической) операционной системы. Экспериментальные исследования показали, что модель стыка построена корректно и погреш- ность описания стыка в аналитической форме не превышает допустимого значения, составляющего 0,25 минимального диаметра электрода (0,8 мм), используемого при указанном способе сварки, т. е. не более 0,2 мм. 1. Пол Р. Моделирование, планирование траекторий и уп- равление движением робота–манипулятора / Пер. с англ. — М.: Наука, 1976. — 104 с. 2. Коренев Г. В. Целенаправленная механика управляемых манипуляторов. — М.; Наука, 1979. — 448 с. 3. Boillot J.-P., Noruk J. The benefits of lazer vision in robotic arс welding // Welding Technique. — 2002. — № 8. — Р. 33–34. 4. Уилкинсон Дж. Х. Алгебраическая проблема собствен- ных значений. — М.: Наука, 1970. — 564 с. 5. Варден Б. Л. ван дер. Математическая статистика / Под ред. Н. В. Смирнова. — М.: Изд-во иностр. лит., 1960. — 435 с. Considered is the problem of construction of a spatial model of butt joint by the data obtained from the triangulation optical sensor. Obtained work results can be used in systems of adaptive control of the process of arc welding of sheet structures 30...50 mm thick in different positions. Поступила в редакцию 17.05.2006, в окончательном варианте 03.07.2006 ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ НАПЛАВКА ИЗHОШЕHHЫХ КУЗHЕЧHЫХ ШТАМПОВ Разработан способ восстановления штампов малых и средних размеров с помощью элек- трошлаковой наплавки. Изношенный штамп устанавливается в кристаллизатор, для наведения шлаковой ванны на его поверхности используются графитовые электроды. За счет тепла, выделяемого в шлаковой ванне, подплавляются ручьи штампа на глубину, необходимую для удаления трещин разгара и других дефектов. Затем в шлаковую ванну подают стружку штамповой стали, которая, проходя через шлак, нагревается, плавится и пополняет металлическую ванну, образовавшуюся при оплавлении рабочей поверхности штампа. В процессе ЭШH происходит рафинирование наплавленного металла, благодаря чему он имеет более низкое содержание серы (до 0,008...0,012 %) и неметаллических включений, чем штамповые стали открытой выплавки. При необходимости наплавленный металл можно дополнительно легировать и модифицировать. Эксплуатационные испытания восстановленных штампов показали, что их стойкость в 1,5—4 раза превышает стойкость штампов из кованой стали обычного производства. Металл наплавленного слоя не склонен к хрупкому разрушению, сетка разгара проникает на мень- шую, чем у кованых штампов, глубину, что позволяет производить ремонт штампов путем трех-, четырехразовой строжки гравюры. Стоимость восстановленных штампов в 2—3 раза ниже стоимости кованых. Установочная мощность оборудования для ЭШH штампов – 500 кВт, расход воды – 30 м3/ч, площадь наплавочного участка – 30 м2, максимальные размеры наплавляемой повер- хности штампов – 500 500 мм. Производительность участка – 1500 наплавленных штампов в год. Hаплавка штампов и штамповой оснастки применяется на предприятиях различных отраслей промышленности. Контакты: Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины 03680, Украина, Киев-150, ул. Боженко, 11, отд. № 2 Тел./факс: (38044) 287 63 57 E-mail: ryabtsev@paton.kiev.ua 18 7/2007

Пространственная модель сварного стыка по данным триангуляционного оптического сенсора

Репозитарії

Схожі ресурси