Оперативный контроль качества сварных соединений

29.03.2010 | Служба новостей Росфирм

Оперативный контроль качества сварных соединений

Создание интеллектуальных систем автоматического управления, обеспечивающих повышение качества различных изделий машиностроения в условиях ограниченной наблюдаемости и управляемости процесса сварки плавлением, является актуальной задачей современного сварочного производства. Одним из признанных путей решения этой задачи является применение нейросетевых моделей для оперативного прогнозирования качества сварных соединений. Для правильного использования данного типа моделей потребовалось изучить особенности их создания и функционирования в условиях различных процессов сварки плавлением. Рассмотрим научные основы создания, функционирования и особенности применения нейросетевых моделей для процессов сварки плавлением, а также примеры построения и работы систем автоматического управления процессами дуговой и лазерной сварки на основе оперативного прогнозирования качества сварки плавлением.

Качество сварных соединений в конструкциях ответственных изделий машиностроения, таких как сосуды, работающие под давлением, аппараты химического производства, сосуды и резервуары, трубопроводы различного назначения и т.д., оказывает значительное влияние на их работоспособность и надежность. В наибольшей степени это качество определяется процессом производства данных сварных соединений, для которого чаще всего применяются автоматические способы дуговой сварки. В частности, значительную часть подобных изделий из нержавеющей стали и сплавов цветных металлов изготавливают с применением автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом. При использовании данного процесса качество сварки в значительной степени определяется качеством автоматического управления, которое в свою очередь зависит от правильной оценки текущих параметров формируемого сварного соединения.

Для подавляющего большинства ответственных сварных конструкций, полученных сваркой плавлением, форма и размеры сварного соединения в значительной степени определяет его качество и эксплутационные характеристики. Наличие в соединении таких дефектов как непровар, прожог, несплавление кромок, является недопустимым. В то же время современная промышленность не располагает надежными средствами контроля за появлением данных дефектов в процессе сварки и вообще за формированием сварного соединения в целом. Это связано с конструктивными особенностями свариваемых изделий (например отсутствие доступа к обратной стороне сварного шва), с физико-технологическими особенностями процесса дуговой сварки, в частности с действием высокотемпературных источников нагрева, которые также являются мощными источниками светового и электромагнитного излучения. В результате процесс дуговой сварки обладает ограниченной наблюдаемостью. Поэтому задача прогнозирования качества дуговой сварки в темпе с процессом для последующего управления им остается актуальной задачей современного сварочного производства.

В МГТУ им. Н.Э. Баумана в течение последних лет ведутся активные работы по созданию систем оперативного контроля качества дуговой сварки с применением доступных для измерения и обработки информационных сигналов и нейросетевых моделей (НСМ) для прогнозирования величин различных параметров сварного соединения.

Практически любое автоматическое сварочное оборудование для сварки плавлением имеет возможность контролировать многие доступные параметры сварочной технологии в процессе сварки - сварочный ток (I), скорость сварки (v), напряжение на дуге (U) для СНЭ и мощность лазерного излучения (Р), фокусное расстояние (f), диаметр пятна нагрева (d) при лазерной сварке.

 

Предыдущая | Следующая