Розробка технологічних засад точкового контактного зварювання різнорідних матеріалів з гарантованою якістю з’єднань

Суть розробки полягає в тому, що вперше в умовах точкового контактного зварювання різнорідних матеріалів для підвищення показників якості з’єднань і гарантованої їх підтримки на заданому рівні застосовано зовнішні електромагнітні дії. Їх сутність полягає в тому, що в процесі зварювання кожної точки в робочій зоні генеруються поперечні зустрічно-симетричні магнітні поля. При їх взаємодії із зварювальним струмом в розплаві виникають об’ємні пондеромоторні сили, які його інтенсивно перемішують. При цьому відбувається ряд позитивних ефектів. Так на початковій стадії формування з’єднання скорочується час утворення заданої площі контакту між зварюваними матеріалами і, як наслідок, істотно підвищується інтенсивність енерговнесення. В процесі формування з’єднання розмивання гарячими потоками розплаву його границь спричинює скорочення часу на утворення заданого об’єму литої зони. В результаті досягнуто зниження до 30% енергомісткості процесу. До того, в результаті перемішування розплаву відбувається його гомогенізація, про що свідчить зниження рівня хімічної мікронеоднорідності. У наслідок позитивних змін процесу кристалізації покращуються механічні властивості з’єднань, зменшується їх мікротвердість. Таким чином, застосування розроблених технологічних заходів дозволяє гарантувати якість зварних з’єднань.

Розроблена одно-параметрична система моніторингу перебігу технологічного процесу ґрунтується на аналізі методами штучного інтелекту осцилограми струму при зварюванні кожної точки. Оцінку форми імпульсу зварювального струму проводили за його першою похідною. Для підсилення ефективності оцінки застосовували дискретний вейвлет аналіз, що дозволяє розглядати сигнал як функцію від часу у термінах коливань, локалізованих за часом і частотою. Аналіз проводили із застосуванням вейвлетів Добеші. Виявлення відмінностей між формами кривих струму при дії збурень на технологічний процес здійснювали порівнянням складових сигналу певного рівня, відновлених за деталізуючими коефіцієнтами вейвлет розкладання. Видимі розбіжності локалізовані в основному в зоні загасання імпульсу. Відмінність деталізуючих компонент по рівням вейвлет перетворення суттєво залежить від виду збурень. Для автоматизації процесу моніторингу використовувалась розроблена система прогнозування якості з’єднання на основі штучних нейронних мереж.