Развитие ИТ-технологий в сварке

Технические возможности современной компьютерной техники позволяют проводить анализ технологических вариантов сварки путем моделирования процессов, которые протекают в металле. Это приводит к значительному сокращению объема трудоемких экспериментальных исследований, проводимых лишь для верификации расчетных результатов. В результате исследования установлено, что важным резервом повышения качества сварных соединений является изменение усилия сжатия и тепловложения по определенному циклу. Это позволяет выбирать и поддерживать режим сварки, при котором не возникает прерываний оплавления стыка и его перехода в нагрев сопротивлением при прохождении электрического тока.

Система управления рельсосварочной машиной должна обеспечивать не только реализацию оптимального режима, но и его документированный контроль. Такую систему можно создать на основе микропроцессорной техники и числового программного управления. Система управления содержит логический программируемый контроллер и промышленный компьютер. Визуализация процесса сварки в виде осциллограммы обеспечивает информацию по динамическому изменению программируемых параметров, включая напряжение, сварочный ток, давление в цилиндре и перемещение заготовок в процессе получения соединения.

При этом в циклограмму сварки входят микроциклы выжигания для выравнивания торцов заготовок, их подогрева в режиме короткого замыкания, оплавления с раздельным регулированием параметров по участкам и осадки. На данном этапе начальная скорость сведения заготовок повышенная, а после образования первичного контакта и появления электрического тока скорость снижается, что способствует локализации нагрева в контакте вследствие увеличения электрического сопротивления зоны контакта. Припуск, расходуемый на подогрев незначителен, и на осциллограмме перемещения подвижной станины практически не заметен.

Для сварочных процессов, при которых нагрев заготовок осуществляется в режиме оплавления, например при сварке железнодорожных рельсов, используется корректировка задаваемой скорости оплавления в зависимости от текущего значения тока. Для обеспечения стабильно высокого качества сварных соединений мгновенные значения технологических параметров по датчикам обратных связей целесообразно обрабатывать с использованием ИТ-технологий.