VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Одной из основных задач в области теории сварочных процессов является доведение и взаимная увязка математических моделей, описывающих многообразие явлений. Развитие вычислительной техники и удорожание экспериментальных исследований повысили интерес к компьютеризации в области сварки и родственных технологий. Проводимые работы по этой проблеме в настоящее время можно условно разделить на пять направлений:

- проведение научных исследований;

- проектирование сварных соединений и узлов;

- проектирование технологий;

- управление технологическими процессами;

- контроль сварных конструкций во время эксплуатации.

Технологические преимущества импульсно-дуговой сварки позволяют создавать новые более совершенные способов и разрабатывать более эффективного сварочного оборудования, имеющего широкие возможности для управления технологическими процессами. Однако, особенностью процесса импульсно-дуговой сварки является большее число параметров режима сварки в отличие от сварки стационарной дугой.

В работе представлены параметры, необходимые для разработки модели управления процессом импульсно-дуговой сварки.

Для описания явлений, протекающих в процессе сварки, необходимо разработать модель, которая учитывала бы особенности выбранного способы сварки. Однако, разработка модели сварочных процессов – это всего лишь приближения к оригинальному процессу, который стараются идеализировать и упростить для лучшего представления сварочных процессов. Во-первых, необходимо установить конечную задачу, а именно получение качественного сварного соединения. Для получения бездефектного сварного соединения сварочная дуга должна обеспечивать:

-пространственную устойчивость;

-управляемый перенос электродного металла;

-требуемые геометрические размеры столба сварочной дуги;

-необходимые величины силового и теплового воздействия.

Во-вторых, необходимо установить взаимосвязь между параметрами процесса сварки. Модель управления процессом сварки должна включать в себя входные, внутренние и выходные параметры (рис. 1).

Рисунок. 1. Параметры для создания модели управления процессом импульсно-дуговой сварки

Входные параметры:

- режим сварки

(ток, напряжение, скорость подачи электродной проволоки, диаметр электрода, состав электрода, вылет электрода);

- защитная среда (активный газ, инертный газ, смесь газов, флюс);

- способ сварки (механизированная или автоматическая).

Внутренние параметры:

- силы, действующие на жидкий металл сварочной ванны;

- световое излучение;

- тепловое излучение.

Выходные параметры:

- геометрические размеры сварного шва: ширина, глубина проплавления, высота;

- геометрические размеры столба сварочной дуги;

- геометрические размеры сварочной ванны.

В-третьих, необходимо провести расчет данных параметров. При составлении математических уравнений описываются процессы в сварочной дуге и сварочной ванне с учетом явлений электродинамики, теплопроводности, гидродинамики.

В-четвертых, необходимо провести сравнительный анализ полученных расчетных данных с результатами эксперимента.

Таким образом, установление взаимосвязи между параметрами дает определенные возможности при создании модели для управления процессом сварки.

Код для цитирования: Скопировать