Разработка рекомендаций по контролю качества сварки

Разработка  рекомендаций по контролю качества  линейной сварки трением путем анализа записей параметров режима сварки 

Студент: Мукминов А.А.

Научный  руководитель: к.т.н. Медведев А.Ю.

Классификация  сварки трением

Виды  сварки трением 
 

 Сварка трением вращением (конвенционная) 

Линейная сварка  трением 

 Сварка трением с перемешиванием

Подвиды  сварки трением вращением 

Сварка труб  посредством диска 

Сварка с использованием  промежуточной

вставки 

Орбитальная  сварка 

Радиальная сварка

Параметры  режима линейной сварки трением 

• Время  сварки;
• Амплитуда колебаний;
• Осевое усилие сжатия или величина осадки;
• Частота колебаний.

 

Циклограмма  процесса линейной сварки трением

Оборудование  для линейной сварки трением  

        Сварка  образцов производится на современном  оборудовании, способном записывать  параметры режима линейной сварки  трением.

Программы  анализа 

Анализ  данных производился с помощью  программного продукта STATISTICA 6.0 (Statsoft. Inc. )  

Интерфейс  STATISTICA 6.0

 Цель  исследовательской работы: определить возможность контроля получения сварного соединения по записям с датчиков установки. 

Цель  исследования 

Возможные  причины получения дефектных  швов 
 

 В  результате анализа были определены  возможные причины получения  дефектных сварных швов при  ЛСТ:

• Неточное изготовление сопрягаемых поверхностей образцов
• Неправильная посадка образцов в оснастку
• Неправильно выбранный режим сварки

 По  файлам отчетов установки выполнялся  анализ графиков осадки, усилия X и  усилия Z на дефектных и приемлемых  сварных образцах.

Вариант  отслеживания получения дефектного  соединения по осадке 

 Из графиков  осадки сделаны выводы о наличии  трех областей:

• Зона нагрева
• Зона перехода
• Зона установившейся осадки

 

Графики осадки

Вариант  отслеживания получения дефектного  соединения по осадке 

При  масштабе, в котором построены  приведенные графики, отличий между  качественной сваркой и некачественными  не обнаруживается.

Рассмотрение  графика в увеличенном масштабе, показало, что сигнал на всех  графиках периодически изменяется. На графике изменения осадки  полученного при сварке шва  №1 (качественный шов) амплитуда  периодических изменений меньше  точности датчиков перемещения  указанной в документации установки. В остальных случаях амплитуда  оказалась выше, и находится на  границе чувствительности датчиков.

Вариант  отслеживания получения дефектного  соединения по осадке 

Графики  осадки в увеличенном масштабе

 Сравнение  данных об изменении усилия  Х со временем показало отличие  вида кривых в разных опытах. При сварке качественного шва (шов №1) максимальные и минимальные  значения усилия Х в периоде, практически не изменялись на  всем протяжении сварки, в то  время как в других опытах  имело место возрастание усилия  в некотором интервале времени.

 Проведенное  сравнение показало различие  в кривых зависимости усилия X и осадки от времени для  опытов, в которых получены качественные  и дефектные швы, однако малый  объем экспериментальных данных  не позволяет делать выводы  о связи форме кривых с качеством  соединения.

 По  результатам сравнения предлагается  провести серию опытов, по сварке  образцов имеющих отклонения  геометрической формы от чертежа. 

Вариант  отслеживания получения дефектного  соединения по усилию в направлении оси X

Вариант  отслеживания получения дефектного  соединения по усилию X 

Шов без деффектов

Вариант  отслеживания получения дефектного  соединения по усилию X 

Дефектный шов

Заключение 

  Очевидно  что просматривается  возможность  контроля полученного сварного  соединения по записям с датчиков  установки, однако для этого необходимо  проведение дальнейшего исследования. 

Спасибо за внимание