Разработка технологических основ точечной контактной сварки разнородных материалов с гарантированным качеством соединений

Суть разработки заключается в том, что впервые в условиях точечной контактной сварки разнородных материалов для повышения показателей качества соединений и гарантированной их поддержания на заданном уровне применены внешние электромагнитные воздействия. Их суть заключается в том, что в процессе сварки каждой точки в рабочей зоне генерируются поперечные встречно-симметричные магнитные поля. При их взаимодействии со сварочным током в расплаве возникают объемные пондеромоторных силы, которые его интенсивно перемешивают. При этом возникает ряд положительных эффектов. Так на начальной стадии формирования соединения сокращается время образования заданной площади контакта между свариваемыми материалами и, как следствие, существенно повышается интенсивность енерговложения. В процессе формирования соединения размывание горячими потоками расплава его границ вызывает сокращение времени на образование заданного объема литой зоны. В результате достигнуто снижение до 30% энергоемкости процесса. Кроме этого, в результате перемешивания расплава происходит его гомогенизация, о чем свидетельствует снижение уровня химической микронеоднородности. Вследствие позитивных изменений процесса кристаллизации улучшаются механические свойства соединений, уменьшается их микротвердость. Таким образом, применение разработанных технологических мероприятий позволяет гарантировать качество сварных соединений.

Разработанная одно-параметрическая система мониторинга хода технологического процесса основывается на анализе методами искусственного интеллекта осциллограммы тока при сварке каждой точки. Оценку формы импульса сварочного тока проводили по его первой производной. Для усиления эффективности оценки применяли дискретный вейвлет анализ, позволяющий рассматривать сигнал как функцию от времени в терминах колебаний, локализованных по времени и частоте. Анализ проводили с применением вейвлетов Добеши. Выявления различий между формами кривых тока при действии возмущений на технологический процесс осуществляли сравнением составляющих сигнала определенного уровня, восстановленных по детализирующим коэффициентам вейвлет разложения. Видимые различия локализованы в основном в зоне затухания импульса. Отличие детализирующих компонент по уровням вейвлет преобразования существенно зависит от вида возмущений. Для автоматизации процесса мониторинга использовалась разработана система прогнозирования качества соединения на основе искусственных нейронных сетей.