Тема 3.1 Автоматизація процесів точкового і шовного зварювання

Контактне точкове та шовне зварювання як об'єкт керування

Задачі керування і узагальнена структура САК. Кількісна оцінка впливу

основних параметрів процесу точкового зварювання на якість зварних з'єднань.

Особливості вибору керуючих дій і роботи автоматичних регуляторів параметрів

зварювання. Узагальнена структура САК машин точкового (шовного) контактного

зварювання. Типова функціональна схема регуляторів циклу зварювання.

Контактори для точкових (шовних) машин.

Автоматичні регулятори параметрів процесу точкового (шовного)

контактного зварювання.

Типові схеми вимірювання зварювальних струму, напруги, потужності,

температури, теплового випромінювання, розширення металу в зоні зварювання.

САК на основі математичних моделей.

Методичні вказівки

Особливістю створення САР точкового та шовного зварювання є

неможливість в процесі зварювання безпосереднього вимірювання основного

показника якості - діаметра ядра точки. Оцінка діаметра ядра за непрямими

показниками - електричними та термодеформаційними параметрами процесу

зварювання - не гарантує одержання якісного з'єднання в умовах дії характерних

збурень, оскільки жоден із окремо взятих параметрів процесу зварювання не

містить повної інформації про закономірності формування зварного з'єднання.

Типові збурення:

. коливання напруги живлячої мережі;

. зміна опору контуру машини;

. зміна зусилля стиснення електродів;

. зміна геометричних розмірів робочої поверхні електродів;

. зміна швидкості зварювання (для шовного зварювання);

. зміна товщини або інших розмірів зварюваних деталей;

. зміна опору контакту деталь-деталь;

. шунтування зварювального струму раніш звареними точками

Окрім цього, створення САР точкового і шовного зварювання

ускладнюється через такі особливості процесу:

. короткочасність і переривчастість процесу зварювання; - високі енергетичні

параметри устаткування; - сильні електромагнітні перешкоди. Загалом, для

забезпечення заданої якості швів в межах усієї

. партії однотипних виробів в умовах характерних збурень системи

автоматичного керування точковим та шовним зварюванням повинні

забезпечувати:

. послідовність операцій зварювального циклу; точність підтримування

електричних параметрів режиму 3...5%,

. механічних - 8...10%; діапазон регулювання параметрів режиму 30...40% (із

урахуванням можливості дії кількох збурень).

Тема 3.2 Автоматизація стикового контактного зварювання

Стикове контактне зварювання як об'єкт керування, задачі керування.

Умови забезпечення стійкості процесу оплавлення. Автоматичне керування

попереднім підігріванням: за напругою (струмом) короткого замикання;

програмуванням часу підігрівання; стабілізацією енергії підігрівання.

Системи керування процесом оплавленням

Системи керування процесом оплавленням: розімкнуті, з корегувальними

зв’язками за напругою, за струмом, за частотою пульсації струму. Системи

автоматичного контролю і керування на основі мікроЕОМ. Автоматизації

процесів термообробки з’єднань при стиковому контактному зварюванні.

Методичні вказівки

Нероз'ємне з'єднання під час контактного стикового зварювання

утворюється в процесі сумісної деформації розігрітих торців заготовок під дією

сил, напрямлених нормально до площини з'єднання. Процес контактного

стикового зварювання проходить у два етапи - нагрівання та осаджування.

Контактне стикове зварювання поділяють на зварювання опором та зварювання

оплавленням. Зварювання опором застосовують переважно для з'єднання деталей

невеликого поперечного перерізу (100...200 мм2). Найбільшого поширення набуло

зварювання оплавленням. Зварювання оплавленням поділяють на зварювання

безперервним оплавленням (для деталей з поперечним перерізом 1000...1500 мм2)

та зварювання з попереднім підігріванням (для деталей товстостінних деталей та

з великим компактним поперечним перерізом).

Загалом, для забезпечення заданої якості швів в межах усієї партії

однотипних виробів в умовах характерних збурень системи автоматичного

керування контактним стиковим зварюванням повинні забезпечувати:

. утворення необхідного теплового поля в деталях під час підігріву при

найвищому термічному к.к.д. процесу підігріву;

. утворення умов для оновлення поверхонь, що зварюються (за рахунок

пластичної деформації при зварюванні опором або за рахунок утворення

плівки рідкого металу при зварюванні оплавленням);

. керування процесом пластичного деформування на кінцевому етапі утворення

з'єднання;

. необхідний температурний режим термообробки з'єднання після зварювання.

РОЗДІЛ 4 РОЗРОБКА САК ЗВАРЮВАЛЬНИМИ ПРОЦЕСАМИ