Диссертация (1024714), страница 46
Текст из файла (страница 46)
6.24. Диаграмма изменения сигналов в системе дугового слеженияза расположением электрода в зауженной разделке кромок при крайних(а, в) и центральном положении (б) электродаЭти колебанияпреобразуютсядатчикомДКв прямоугольныеимпульсы напряжения UY разной полярности в зависимости от направлениясмещения электрода от среднего положения. В фазовом детекторе ФДвыполняется сравнение значений напряжения дуги Uarc в моменты появленияимпульсов UY и формируется положительный импульс UФД, если напряжение344дуги Uarc при положительном значении импульса UY больше, чем приотрицательном, и отрицательный, если напряжение Uarc больше приотрицательном UY.
Импульсы UФД фазового детектора поступают на входсистемы управления СУ механизмом поперечной коррекции МПК среднегоположения Y0 сварочной горелки СГ над стыком. Траектория Y движенияконца электрода относительно боковых стенок К разделки кромок шириной bможет быть смещена в ту или иную сторону (рис. 6.24, а, в) от центральногоположения (рис. 6.24, б).
При смещении на выходе фазового детектора ФДформируютсяимпульсыUФДодногознака(положительныеилиотрицательные в зависимости от направления смещения), и системауправления СУ вызывает движение механизма МПК в направленииперемещения сварочной горелки СГ к центру стыка. При центральномрасположенииэлектрода(Y0≈b/2)фазовыйдетекторФДформируетразнополярные импульсы UФД и система управления СУ не вызываетдвижения механизма МПК.Описанная система была реализована в комплексе для автоматическойсварки продольных швов по узкому зазору (рис. 6.25). Комплекс состоит измеханизма перемещения горелки NB-1SV и двух сварочных полуавтоматовMicorMIG 500. Технические характеристики механизма перемещениягорелки NB-1SV приведены в табл.
47, а полуавтоматов в табл. 45.Рис. 6.25 - Механизм перемещения горелки NB-1SV345В комплексе для автоматической сварки продольных швов механизмпоперечнойкоррекцииосуществлялнетолькокоррекциюсреднегоположения горелки, но и одновременно создавал поперечные колебаниягорелки относительно разделки. Управление двигателем этого механизмаосуществлялось микропроцессором, программа которого выполняла функциифазовогодетектора,регулированиясреднегоположениягорелкииуправления поперечными колебаниями по специальному алгоритму.Таблица 47.Технические характеристики механизма перемещения горелки NB-1SVНаименование характеристикиЗначениеГабаритные размеры: ВхШхД, мм288х267х286Клиренс, мм6,5Ход горелки, ммМакс. 36/20Угол наклона горелки по оси Х, град45±30Угол наклона горелки по оси Y, град90±3Угол отклонения, град45Амплитуда колебаний, мм0~32Скорость колебаний, м/мин0~4000Задержка на кромках, с0,3~1,3Скорость движения каретки, мм/мин30~500Испытания этой системы показали ее преимущества (рис.
6.26) присварке при включённой системе (рис. 6.26, б) по сравнению со сваркой безиспользования системы корректировки (рис. 6.26, а).Рис. 6.26. Макрошлифысоединений при дуговойсварке в узкую разделку:а) система выключена,б) система включена346Полученные результаты показывают, что при выключенной системедаженебольшое(например,отклонениевследствиеегоэлектродакривизны),отцентральноговызываетположениянесимметричноеформирования шва и несплавление на границе сварочной ванны с боковойстенкойразделки.приближаетсяПривключеннойк каждой изсторонсистемеэлектродразделки,апопеременноследящая системаобеспечивает равную длительность нагревания каждой из боковых стенокразделки.В настоящее время система дугового слежения интегрирована воригинальныйсварочныйавтоматтракторноготипа[310]приавтоматической двухдуговой многопроходной сварке по узкому зазору.6.4.Квалификационные испытания технологий и оборудованиядля двухдуговой сварки по узкому зазору корпусных конструкцийВ установленном порядке технологии и оборудование для сваркипрошли квалификационные испытания на контрольных сварных соединениях(КСС) (табл.
48).Таблица 48.Параметры контрольных сварных соединений№ КССМеталлКСС 120ХГСНМКСС 220ХГСНМКСС 320ХГСНМКСС 420ХГСНМКСС 5КСС 6ТолщинаТип соединенияКоличество20стыковое680стыковое6угловое620угловое320ХГСНМ80Угловое с тупым углом320ХГСНМ20Угловое с тупым углом2металла, мм347Сварка КСС выполнялась на режимах, приведенных в параграфе 6.1.2настоящей диссертационной работы.После сварки КСС (рис. 6.27)были подвергнуты неразрушающимметодам контроля.
Затем образцы прошли механические испытания,результаты которых подтвердили требуемые свойства КСС, что необходимодля обеспечения технико-тактических показателей специальной техники.абвРис. 6.27. Образцы сварных соединений для измерения твердости,анализа макро- и микроструктуры с толщиной элементов 20 мма) стыковое соединение; б) угловое соединение; в) угловое соединение ступым угломРезультаты измерения твердости (рис. 6.28, 6.29), анализ макро- имикроструктуры образцов КСС показали их соответствие требованиямнормативно-технической документации.Таким образом, представленные технологии и оборудование для сваркипоузкомузазорууспешнопрошликвалификационныеиспытания,обеспечивают требуемые показатели и свойства сварных соединений,необходимые для производства корпусных конструкций специальнойтехники и были рекомендованы для промышленного применения.сваркиРис.
6.28. Результаты измерения твердости и анализа микроструктуры стыкового соединения в начале348сваркиРис. 6.29. Результаты измерения твердости и анализа микроструктуры стыкового соединения в конце3493506.5.Промышленная апробация разработанной технологии двухдуговойсварки по узкому зазору корпусных конструкций специальной техникиПроведенныеисследованияпозволилиуспешновнедритьперспективные технологии и оборудование для сварки по узкому зазору нацеломрядепредприятий[311],втомчисленаОАО«Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» (Нижний Тагил), АО«Уралтрансмаш» (Екатеринбург), ЗАО «Уральский турбинный завод»(Екатеринбург), ЗАО «Курганстальмост» (Курган).НапредприятииАО«Уралтрансмаш»внедренатехнологиядвухдуговой сварки в защитных газах корпусных изделий спецтехники извысокопрочныхсреднелегированныхсталей(рис.6.30).Результатывнедрения позволили добиться повышения производительности процессасварки в 2-2,5 раза и обеспечить изготовление бездефектной продукции,исключитьвозможностьобразованияхолодныхтрещин,оптимального термического цикла.Рис.
6.30. Подготовка узла под сваркузасчет351Внедрениедвухдуговойвысокопроизводительнойсваркипоузкомузазорутехнологииприавтоматическойизготовлениисварныхконструкций и их элементов (рис. 6.31) в ОАО «Научно-производственнаякорпорация «Уралвагонзавод» позволило повысить производительностьтруда в 1,5-2,5 раза по сравнению с механизированной сваркой встандартные разделки, с обеспечением воспроизводимости качества сварныхсоединений на уровне 92- 94%.Рис. 6.31. Укрупнение броневых листов с помощью двухдуговой сваркиРазработанные технические требования к сварочным технологиям иоборудованию обобщены в целом ряде технологических инструкций,разработанных отделом Главного сварщика.Разработаннаядвухдуговойсваркитехнологиябылиирекомендациивнедреныприпоавтоматическойизготовлениикожуховтеплообменников, серийно выпускаемых ЗАО «Уральский турбинный завод»(рис.
6.32).352Рис. 6.32. Реализация автоматической двухдуговой сварки приизготовлении теплообменникаРезультаты научных исследований были применены отделом главногосварщика ЗАО «Курганстальмост» при разработке, внедрении технологии иоборудования для двухдуговой сварки в защитных газах строительныхметаллоконструкций (рис. 6.33).Рис. 6.33. Применение оборудования для двухдуговой сварки взащитных газах строительных металлоконструкцийПомимо этого осуществлено промышленное внедрение автоматов длядвухдуговой сварки тракторного типа АДФГ-502 Шторм (4 компл.) при353изготовлении опорных блоков металлоконструкций (рис. 6.34) на стадионеФишт, г. Сочи.
Также там в действующее производство внедрены сварочныеполуавтоматы MicorMIG 500 c резонансными инверторными источниками(14 компл.).Рис. 6.34. Применение автоматов для двухдуговой сварки тракторноготипа АДФГ-502 Шторм при изготовлении ортотропных плитЭкономический эффект от внедрения предложенных технологий исварочного оборудования составил более 30,1 млн. руб.
в год.354Выводы по главе 61. При создании новых технологий и оборудования для сваркиизделий из высокопрочных сталей учтено, что в глубокой зауженнойразделке возможна потеря устойчивости саморегулирования дуги, что былоучтено при разработке резонансного сварочного источника специальнойконструкции.2. С целью снижения вероятности несимметричного формированияшваи возникновениянесплавленийу кромок вследствиевысокойчувствительности к точности расположения электрода в зауженной разделкеразработано устройство для правки электродной проволоки, а такжебесконтактная система коррекции, использующая дугу в качестве датчика.3. Показано, что качественное формирование шва при однодуговойсварке по узкому зазору обеспечивается, если высота наплавленного слоя непревышает 0,3-0,5 ширины разделки, длина дуги равна высоте наплавляемогослоя, и использовании электродной проволоки диаметром 1,6-2,0 мм.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
