BRPI0614368A2 - sistema para controlar os parámetros de uma máquina de soldagem por forjamento, e, métodos para computar, o ajuste de freqüência operacional e potência operacional, e a freqüência operacional para uma máquina de soldagem por forjamento - Google Patents
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Abstract
SISTEMA PARA CONTROLAR OS PARáMETROS DE UMA MáQUINA DE SOLDAGEM POR FORJAMENTO, E, MéTODOS PARA COMPUTAR, O AJUSTE DE FREQUêNCIA OPERACIONAL E POTêNCIA OPERACIONAL, E A FREQUêNCIA OPERACIONAL PARA UMA MáQUINA DE SOLDAGEM POR FORJAMENTO. Um sistema e método para computar os parâmetros de uma máquina de soldagem por forjamento para a soldagem por forjamento de uma ou mais materiais, são providos. Um programa de computação executa uma rotina de auto-sintonização para computar o ajuste de frequência operacional e potência operacional para a máquina de soldagem por forjamento em resposta a uma largura introduzida da zona afetada por calor e uma temperatura de solda introduzida.
Description
"SISTEMA PARA CONTROLAR OS PARÂMETROS DE UMA MÁQUINA DE SOLDAGEM POR FORJAMENTO, E, MÉTODOS PARA COMPUTAR, O AJUSTE DE FREQÜÊNCIA OPERACIONAL E POTÊNCIA OPERACIONAL, E A FREQÜÊNCIA OPERACIONAL PARA UMA MÁQUINA DE SOLDAGEM POR FORJAMENTO" Campo da Invenção
A presente invenção relaciona-se geralmente a processos de soldagem por forjamento, e em particular a controlar os parâmetros de uma máquina de soldagem por forjamento em resposta a uma largura introduzida da zona afetada por calor e temperatura de solda para o processo de soldagem por forjamento. Fundamento da Invenção
Soldagem por forjamento inclui a união junta de partes de metal, tais como placas. Por exemplo, Figura l(a) ilustra uma solda por forjamento de junta T parcial típica 101 feita entre uma borda de placa 103 e superfície de placa 105, e Figura l(b) ilustra uma solda por forjamento parcial de topo quadrada típica 107 feita entre bordas de placas opostas 109 e 111. Soldagem por forjamento também inclui a união junta de porções de borda de uma chapa ou tira de metal dobrada, em que as porções de borda são forçadas juntas a um ponto de solda quando a tira é avançada longitudinalmente na direção da costura de solda formada. Por exemplo, na Figura 2, o tubo 113 é formado de uma tira de metal forçada junta a ponto de solda 115 para formar a costura de solda 117 quando a tira avança na direção da seta de cabeça única e força de pressão é aplicada nas direções indicadas pelas setas de cabeça dupla para forçar as partes de borda da tira juntas.
Em um processo de soldagem por forjamento, alta pressão é * aplicada no ponto de solda, que é aquecido à temperatura de soldagem para produzir a solda. Geralmente, a temperatura de soldagem está abaixo, mas possivelmente perto do ponto de derretimento do metal sendo soldado. Aquecer o metal à temperatura de soldagem pode ser realizado usando uma fonte adequada de energia, tal como um laser, feixe de elétrons, resistência elétrica ou indução elétrica de alta freqüência.
Um processo de soldagem por forjamento resulta na criação de uma zona afetada por calor (HAZ), que é a porção do metal que não foi derretida durante o processo de soldagem, mas cuja microestrutura e propriedades mecânicas foram alteradas pelo calor do processo. Por exemplo, na Figura 2, linhas pontiihadas 118 indicam o limite exterior generalizado da HAZ em qualquer lado de costura de solda 117. Como mais claramente mostrado na Figura 3(a) e Figura 3(b), a largura da HAZ, XE, é igual à distância entre linhas de limite exteriores 118. Enquanto na prática os limites exteriores da HAZ podem não ser lineares uniformemente ao longo do comprimento inteiro da solda, a largura da HAZ pode ser geralmente aproximada por linhas de limite lineares. Minimizar a largura da HAZ geralmente minimiza a quantidade de metal que tem propriedades diferentes daquelas da parte de metal não aquecida. A largura preferida ou efetiva da HAZ é uma função complexa de muitos parâmetros de soldagem incluindo, mas não limitados, a freqüência de soldagem, espessura de parede de parte, geometria de parte, comprimento de aquecimento de solda, e ângulo e velocidade da parte no ponto de solda.
Uma aplicação particular de soldagem por forjamento de indução é soldagem de tubo por indução de alta freqüência e de tubo, em que altas pressões são aplicadas por períodos muito curtos de tempo, mas à temperatura de ponto de fusão, a duas bordas de uma tira forçada em uma forma oval por uma máquina formadora de tubo antes que as bordas adjacentes da tira alcancem o ponto de solda como ilustrado em forma de diagrama na Figura 2, Figura 3(a) e Figura 3(b). A esta temperatura, taxas de difusão na fase sólida são muito altas e uma união de qualidade resulta em um período de tempo muito curto. Idealmente, todo o metal derretido deveria ser apertado do plano de união nos filetes de solda de diâmetro interior ou exterior, e a união não tem nenhum metal derretido ou fundido. Na Figura 2, potência de indução pode ser provida de uma fonte de potência de CA adequada (não mostrada na figura) à bobina de indução 121 para induzir corrente no metal ao redor de uma região formada em "V" forçando as bordas da tira juntas. A corrente induzida flui ao redor da parte de trás do tubo e então ao longo das bordas em forma de "V " abertas para ponto de solda 115 como ilustrado pela linha de fluxo típica 119 (mostrada como linha tracejada) na Figura 2. O comprimento, y, desta região em forma de "V" é aproximadamente igual à distância entre a extremidade da bobina mais perto do ponto de solda e o ponto de solda. Geralmente, desde que este comprimento é relativo a uma máquina de soldagem por forjamento particular, outras definições desta distância podem ser usadas contanto que a distância definida seja usada consistentemente para uma máquina de soldagem por forjamento particular. O comprimento, y, também pode ser referido como o comprimento de aquecimento de solda. Enquanto uma bobina de solenóide é mostrada na Figura 2, outros arranjos de bobina podem ser usados.
A largura efetiva da HAZ é uma função complexa de muitos
parâmetros de soldagem incluindo, mas não limitados, a freqüência de soldagem, espessura de parede de componente, geometria de componente, comprimento e ângulo de aquecimento de solda, velocidade de junção de parte, e material de parte. O seguinte ilustra como estes parâmetros podem ser aplicados matematicamente.
A profundidade de referência elétrica, ξ, ou profundidade de penetração, que define a distância da borda da parte de metal à qual a corrente induzida diminui aproximadamente exponencialmente a e"1 (0,368) de seu valor na superfície, quando o processo é um processo de soldagem por forjamento de indução, pode ser calculado da equação (1):
p
onde ρ é a resistividade elétrica da parte de metal, μ é a permeabilidade magnética relativa da parte de metal, f é a freqüência de soldagem elétrica da potência provida, e π é a constante pi (3,14159).
A profundidade de referência térmica, δ, ou profundidade de difusão térmica, que representa quão profundamente um borda é aquecida por condução térmica, pode ser calculada da equação (2):
onde ε é a difiisibilidade térmica da parte de metal, y é comprimento do "V", que também é referido como o comprimento de aquecimento de solda, e ν é uma velocidade à qual uma parte de metal (tira) passa no ponto de solda, que também é referido como a velocidade de solda.
Há uma relação funcional entre a profundidade de referência elétrica e largura da HAZ quando ambas estas quantidades são normalizadas pela profundidade de difusão térmica. Uma profundidade de referência elétrica normalizada, Zn, pode
ser calculada da equação (3):
z λ õ'
Largura normalizada pode ser calculada da HAZ, Xn, da
equação (4):
Xn = a0 + ^Zn + a2Zn2 + a3Zn3 Equação (4), ou a largura normalizada do polinômio de HAZ, pode ser estabelecida por soldagem por forjamento experimental de tipos específicos de materiais de metal. Por exemplo, cada um de dados empíricos pontos X1 por Xi8 na Figura 4 representa uma profundidade de referência elétrica normalizada (Zn) e largura normalizada correspondente da HAZ (Xn). Qualquer modelo adequado pode ser usado para ajustar os dados empíricos coletados a uma curva. Neste exemplo particular, um modelo de adaptação de curva não linear adequado é usado para ajustar os pontos de dados a uma equação com a forma polinomial da equação (4) como ilustrado em forma de diagrama por curva polinomial Pl na Figura 4. O polinômio é geralmente da forma Xn = f/(Zn) e os coeficientes, ao, ab a2, a3 na equação (4) representam coeficientes derivados para um material específico nas experiências ou tentativas que resultaram nos pontos de dados empíricos.
Potência de solda efetiva, PE, pode ser calculada da equação (5):
ΡΕ = Η·γ·ΧΕ·1ι·ν onde H é igual à entalpia do processo de soldagem por forjamento; quer dizer, a mudança em entalpia (medida em Joules quando Pe é calculado em Watts) de um metal em um processo de soldagem por forjamento em que a temperatura do metal é elevada de sua temperatura de pré-solda a sua temperatura de solda;
γ é uma densidade do metal (medida em quilogramas por metros cúbicos);
Xe é a largura efetiva da zona afetada por calor (medida em metros);
h é a espessura do metal sendo soldado junto (medida em metros); e
ν é a velocidade do metal sendo soldado no ponto de solda, ou velocidade de solda (medida em metros por segundo).
Um objetivo da presente invenção é alcançar uma solda por forjamento com uma máquina de soldagem por forjamento especificando a largura preferida da zona afetada por calor para a solda e temperatura de solda preferida na soldagem por forjamento de um ou mais materiais sem conhecimento da freqüência operacional de máquina de soldagem por forjamento requerida ou ajuste de potência operacional.
Outro objetivo da presente invenção é fixar a freqüência operacional e ajuste de potência operacional de uma máquina de soldagem por forjamento em um processo de soldagem por forjamento para alcançar uma solda desejada sem entrada dos ajustes de freqüência e potência por um operador da máquina de soldagem por forjamento.
Sumário da Invenção
Em um aspecto, a presente invenção é um sistema para controlar os parâmetros de uma máquina de soldagem por forjamento para a soldagem por forjamento de um ou mais materiais. O sistema inclui um computador, um ou mais dispositivos de armazenamento de memória de computador e um programa de computação. O programa de computação executa uma rotina de auto-sintonização para computar o ajuste de freqüência operacional e potência operacional para a máquina de soldagem por forjamento em resposta a uma largura introduzida da zona afetada por calor e uma temperatura de solda introduzida.
Em outro aspecto, a presente invenção é um método para computar o ajuste de freqüência operacional e potência operacional para uma máquina de soldagem por forjamento em uma soldagem por forjamento de um ou mais materiais. O método inclui introduzir uma largura para a zona afetada por calor e introduzir uma temperatura de solda para computar o ajuste de freqüência operacional e potência operacional da máquina de soldagem por forjamento. Dados de máquina de soldagem por forjamento, tais como velocidade de solda e comprimento de aquecimento de solda, e parâmetros do um ou mais materiais, tais como sua espessura, densidade e entalpia, são referenciados para computar o ajuste de freqüência operacional e potência operacional. A largura do zona afetada por calor e temperatura de solda podem ser medidas durante a soldagem por forjamento para ajustar a freqüência operacional computada ou freqüência de potência operacional de forma que a largura medida da zona afetada por calor e temperatura de solda medida sejam iguais à largura introduzida da zona afetada por calor e à temperatura de solda introduzida dentro de qualquer tolerância permitida.
Outros aspectos da invenção estão publicados nesta especificação e nas reivindicações anexas.
Breve Descrição dos Desenhos
Para o propósito de ilustrar a invenção, é mostrada nos desenhos uma forma que é preferida presentemente; sendo compreendido, porém, que esta invenção não está limitada aos arranjos precisos e instrumentalidades mostradas.
Figura l(a) ilustra uma solda por forjamento de junta T parcial típica e Figura l(b) ilustra uma solda por forjamento de junção de topo típica.
Figura 2 ilustra a formação típica de um tubo soldando por forjamento bordas longitudinais contrárias juntas de uma placa ou tira de metal.
Figura 3(a) ademais ilustra parâmetros associados com a soldagem por forjamento das bordas longitudinais contrárias de uma placa ou tira de metal para formar um tubo.
Figura 3(b) é uma vista secional transversal por linha A-A na Figura 3 (a) com ilustração de parâmetros de um tubo formado em uma soldagem por forjamento.
Figura 4 é uma ilustração gráfica típica de uma largura normalizada do polinômio de HAZ gerado de pontos de dados empíricos.
Figura 5 ilustra uma curva de distribuição de temperatura típica usada para calcular a largura da HAZ.
Figura 6(a) e Figura 6(b) são um fluxograma ilustrando um processo para determinar o ajuste de freqüência operacional e potência operacional para uma máquina de soldagem por forjamento em um processo de soldagem por forjamento baseado em uma largura introduzida da HAZ e temperatura de solda.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
É ilustrado na Figura 6(a) e Figura 6(b) um exemplo não limitante do sistema e método de computar os parâmetros operacionais de uma máquina de soldagem por forjamento da presente invenção. Embora o sistema e método sejam dirigidos à soldagem por forjamento de indução das bordas longitudinais de uma tira ou placa de metal, com modificações apropriadas, alguém qualificado na técnica pode aplicar o sistema ou método a qualquer processo de soldagem por forjamento no qual uma HAZ é criada. As rotinas nas figuras podem ser concretizadas em código de programa de computação que é preparado por alguém qualificado na técnica e executado com hardware de computação adequado, incluindo, mas não limitado a, processadores, dispositivos de armazenamento de memória, e dispositivos de entrada e saída. O termo "metal" é usado para simplicidade para descrever a parte ou partes de material sendo soldadas juntas por forjamento incluindo, mas não limitado a tiras e placas de metal. O termo "soldador por forjamento" ou "máquina de soldagem por forjamento" é usado por simplicidade para descrever geralmente a maquinaria usada para soldagem por forjamento do metal, incluindo, mas não limitado, a uma máquina de formação. O termo "fonte de energia de solda por forjamento" é usado por simplicidade para descrever geralmente a fonte de energia que aquece o metal para a solda por forjamento, incluindo, mas não limitado, a uma fonte de energia de indução elétrica.
Na rotina 12, parâmetros de material do metal são entrados por qualquer meio adequado. Por exemplo, o operador de uma máquina de soldagem por forjamento pode entrar com um valor para cada parâmetro por um dispositivo de entrada adequado, tal como um teclado, ou o operador pode entrar com um código representando um material específico para o qual os valores dos parâmetros requeridos são armazenados em um dispositivo de memória adequado, quais dados são referenciados pelo sistema ou processo da presente invenção. Parâmetros de material podem incluir a espessura (h) do metal; a resistividade elétrica (p) do metal; a permeabilidade magnética relativa (μ) do metal; a difusibilidade térmica (ε) do metal; entalpia (H) do metal, e a densidade (γ) do metal.
Na rotina 14, parâmetros de soldador por forjamento são entrados por qualquer meio adequado. Por exemplo, o operador de uma máquina de soldagem por forjamento pode entrar com um valor para cada parâmetro por um dispositivo de entrada adequado, ou valores para um ou mais dos parâmetros podem ser introduzidos de uma tabela de consulta de valores armazenados em um dispositivo de memória adequado. Os valores armazenados podem ser baseados nos parâmetros de material e/ou nos parâmetros operacionais entrados de um soldador por forjamento específico, quais dados são referenciados pelo sistema ou processo da presente invenção. Parâmetros de máquina de soldagem por forjamento podem incluir o comprimento de aquecimento de solda e a velocidade de solda.
Na rotina 16, parâmetros de solda por forjamento são entrados por qualquer meio adequado. Por exemplo, o operador do soldador por forjamento pode entrar com cada parâmetro por um dispositivo de entrada adequado, ou um ou mais dos parâmetros podem ser introduzidos de uma tabela de consulta de valores armazenados em um dispositivo de memória adequado baseado nos parâmetros material e/ou nos parâmetros operacionais entrados de uma máquina de soldagem específica. Parâmetros de solda introduzidos podem incluir uma largura efetiva da HAZ (Xe) e a temperatura de pontos de solda (Te) .
Na rotina 18, uma profundidade de referência térmica de ensaio pode ser computada da equação (2) acima neste exemplo não limitante da invenção. Na rotina 20, uma freqüência de soldagem elétrica de ensaio inicial, F0, é introduzida. Por exemplo, se o soldador por forjamento com o qual o processo está sendo usado tiver uma potência gama de freqüência operacional de 10 kHz a 100 kHz, a freqüência de ensaio inicial pode ser prefixada e armazenada em um dispositivo de memória adequado como 10 kHz, e introduzida do dispositivo de memória. Alternativamente, o operador da máquina de soldagem por forjamento pode entrar manualmente com a freqüência de ensaio inicial por um dispositivo de entrada adequado. Em qualquer caso, como a freqüência operacional para a largura efetiva selecionada da HAZ, XE, é determinada por um processo iterativo como ademais descrito abaixo, seleção de uma freqüência de ensaio inicial particular não é crítica. Na rotina 22, uma profundidade de referência elétrica de ensaio pode ser computada da equação (1) acima para este exemplo não limitante da invenção.
Na rotina 24, uma profundidade referenciada normalizada elétrica de ensaio, Zn, é calculada da equação (3) acima neste exemplo não limitante da invenção. Este valor de profundidade de referência elétrica normalizada de ensaio é introduzido na rotina 26, que computa uma largura normalizada de ensaio correspondente da HAZ, Xns da largura normalizada da equação (4) de HAZ acima neste exemplo não limitante da invenção.
Na rotina 28, a largura normalizada de ensaio é convertida da HAZ, Xn, a uma largura calculada da HAZ, X0, multiplicando Xn pela profundidade de referência térmica de ensaio, que foi computada na rotina 18.
No rotina 30, a largura calculada da HAZ é comparada com a largura efetiva previamente introduzida, XE. Se Xc não for igual a Xe dentro de qualquer tolerância permissível, a freqüência de ensaio, F0, é mudada para um novo valor na rotina 32. Por exemplo, se Xc > Xe + Δε, onde Δε é um valor de tolerância permitido, então o novo valor de ensaio de F0 seria o valor de ensaio antigo de F0 mais uma mudança de freqüência incrementai inicial selecionada, AF. Contrariamente, se Xc < Xe - Δε, então o novo valor de ensaio de F0 seria o valor de ensaio antigo de F0 menos uma mudança de freqüência incrementai inicial selecionada, AF. Em iterações subseqüentes, a mudança de freqüência incrementai, AF, é diminuída, por exemplo, por metade, de forma o processo iterativo finalmente resulte em um de Xc = XE ± ε calculado, onde ε é um valor de tolerância permitido, se usado, para a largura efetiva desejada da HAZ. O valor de ensaio de F0 para qual Xc = Xe ± ε é fixado igual a uma freqüência fixa, FSet> na rotina 34. Qualquer tipo alternativo de método iterativo adequado pode ser usado para convergir à freqüência fixa.
Em alguns exemplos da invenção, o sistema e método de computar os parâmetros operacionais de uma máquina de soldagem por forjamento podem incluir computar a freqüência operacional da máquina de soldagem por forjamento. Em outros exemplos da invenção, o sistema e método ademais incluem computar o ajuste de potência operacional da máquina de soldagem por forjamento. Quando Xc = XE ± ε é fixado à freqüência fixa, Fset, na rotina34, a potência efetiva, PE, pode ser computada da equação (5) acima neste exemplo não limitante da invenção na rotina 36, e o valor da potência efetiva pode ser fixado igual à potência operacional fixa, PSEt- Rotina 38 executa uma solda por forjamento de teste à freqüência operacional FSEt e potência operacional PSet· A largura medida atual da HAZ, Xtest, do teste corrido é introduzida na rotina 40 de um meio de sensor adequado, tal como uma câmera de geração de imagem térmica. A análise de imagem térmica pode produzir uma exibição de magnitude de temperatura gráfica contra a largura secional transversal do metal. Por exemplo, na Figura 5, a temperatura máxima, Tmax, ocorre no ponto de solda e desvia do ponto de solda em uma curva geralmente em forma de sino. Xtest pode ser nomeado a um valor típico, por exemplo, 0,5Tmax, como mostrado na figura. Alternativamente, a largura da HAZ pode ser determinada de amostras metalúrgicas cortadas de um tubo soldado. A forma da curva de temperatura na Figura 5 e seleção de ,0,5Tmax como o ponto de temperatura para um limite da largura da HAZ é uma seleção não limitante. Para uma máquina de soldagem por forjamento específica e processo de soldagem por forjamento, outras curvas de temperatura e temperaturas no limite da largura da HAZ podem se aplicar. Isso é, a curva de temperatura e temperatura de limite são relativas ao processo de soldagem por forjamento.
Rotina 42 compara a largura de corrida de teste da HAZ, Xtest, com a largura efetiva introduzida da HAZ, Xe- Se Xtest não for igual a Xe dentro de qualquer tolerância permissível, a largura da HAZ curva provida empiricamente é mudada por rotina 44, em que o ponto definido pelo Zn e Xn resultando de freqüência fixa, Fset> e potência fixa, Pset, e usado na corrida de teste, é adicionado ao conjunto de pontos usados para gerar uma curva adaptada, e uma nova análise de adaptação de curva é conduzida.
Rotinas 26 por 42 são repetidas iterativamente até que a largura de corrida de teste da HAZ, Xtestj seja igual à largura introduzida da HAZ, XE, dentro de qualquer tolerância permissível. Então, a rotina 43 continua a corrida de teste e temperatura de ponto de solda de teste atual, Tmax, é comparada com a temperatura de ponto de solda efetiva introduzida, TE, na rotina 48. A temperatura de ponto de solda de teste atual é introduzida na rotina 46 usando um sensor adequado, tal como um pirômetro. Se Tuax não for igual à temperatura de ponto de solda efetiva, TE, dentro de uma tolerância permissível, o valor de entalpia (H) para o material é mudado a um novo valor na rotina 50 e um novo valor para potência efetiva, PE, é calculado na rotina 36. Por exemplo, se Tmax > TE + Δε, onde Δε é um valor de tolerância permitido, então o novo valor da entalpia (H) seria o valor antigo menos uma mudança incrementai selecionada, ΔΗ. Contrariamente, se Tmax > Te - Δε, então o novo valor de entalpia (H) seria o valor antigo de entalpia (H) mais uma mudança incrementai selecionada, ΔΗ. Em iterações subseqüentes, a mudança incrementai em entalpia, ΔΗ, é diminuída, por exemplo, por metade, de forma de o processo iterativo finalmente resulte em um de Tmax > Te + Δε calculado, onde ε é um valor de tolerância permitido, se usado, para a largura efetiva desejada a HAZ. Rotinas 36 por 48 são executadas iterativamente até Tmax = Te ± ε, onde ε é um valor de tolerância permitido para a temperatura de ponto de solda efetiva desejada. Quando esta condição é satisfeita, a rotina 52 fixa a corrida de produção à freqüência operacional de soldador por forjamento, FSet, e potência operacional, PSEt-
Patentes U.S. 5.902.506 e N0 5.954.985 expõem aparelho e métodos de ajustar a magnitude de freqüência e potência de uma fonte de energia de soldador por forjamento de indução que pode ser usada no processo da presente invenção.
Portanto, em um exemplo do sistema e método de computar os parâmetros operacionais de uma máquina de soldagem por forjamento da presente invenção, um programa de computação pode ser usado para computar o ajuste de freqüência operacional e potência operacional para a máquina de soldagem por forjamento em resposta a uma largura introduzida do zona afetada por calor e uma temperatura de solda introduzida. A computação pode ser baseada em dados de máquina de soldagem por forjamento e dados de parâmetros do um ou mais materiais a serem soldados no processo de soldagem por forjamento. Os exemplos anteriores da invenção ilustram alguns dos dados de máquina de soldagem por forjamento não limitantes e dados de parâmetros do um ou mais materiais que podem ser usados no sistema ou processo da presente invenção.
Os exemplos precedentes não limitam a extensão da invenção exposta. A extensão da invenção exposta está ademais publicada nas reivindicações anexas.
Claims (19)
1.Sistema para controlar os parâmetros de uma máquina de soldagem por forjamento para a soldagem por forjamento de um ou mais materiais, caracterizado pelo fato de compreender um computador, um ou mais dispositivos de armazenamento de memória de computador e um programa de computação, o programa de computação executando um processo de auto-sintonização para computar o ajuste de freqüência operacional e potência operacional para a máquina de soldagem por forjamento em resposta a uma largura introduzida da zona afetada por calor e uma temperatura de solda introduzida.
2.Sistema de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais dispositivos de armazenamento de memória armazena dados de máquina soldagem por forjamento e dados para os parâmetros do um ou mais materiais.
3.Sistema de acordo com reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os dados de máquina soldagem por forjamento incluem a velocidade de solda e o comprimento de aquecimento de solda e os dados para os parâmetros do um ou mais materiais incluem a espessura, densidade e entalpia do um ou mais materiais.
4.Sistema de acordo com reivindicação 1, 2 ou 3 caracterizado pelo fato de que o processo de auto-sintonização inclui dados introduzidos para uma largura medida da zona afetada por calor e temperatura de solda medida para a soldagem por forjamento.
5.Método para computar o ajuste de freqüência operacional e potência operacional para uma máquina de soldagem por forjamento em uma soldagem por forjamento de um ou mais materiais, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de introduzir uma largura para a zona afetada por calor, introduzir uma temperatura de solda e computar o ajuste de freqüência operacional e potência operacional para a máquina de soldagem por forjamento.
6. Método de acordo com reivindicação 5, caracterizado pelo fato de incluir as etapas de referenciar dados de máquina soldagem por forjamento e referenciar parâmetros do um ou mais materiais.
7. Método de acordo com reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de incluir as etapas de referenciar dados para a velocidade de solda, o comprimento de aquecimento de solda, a espessura do um ou mais materiais, a densidade do um ou mais materiais e a entalpia do um ou mais materiais.
8. Método de acordo com reivindicação 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de incluir as etapas de medir a largura da zona afetada por calor para a soldagem por forjamento, medir a temperatura de solda para a soldagem por forjamento, e ajustar o ajuste de freqüência operacional computada ou potência operacional responsivo à largura medida da zona afetada por calor e à temperatura de solda medida comparada com a largura introduzida da zona afetada por calor e a temperatura de solda introduzida.
9. Método para computar a freqüência operacional para uma máquina de soldagem por forjamento em uma soldagem por forjamento, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (a) introduzir os parâmetros de material do um ou mais materiais a serem soldados por forjamento; (b) introduzir os parâmetros da máquina de soldagem por forjamento; (c) introduzir uma largura preferida da zona afetada por calor; (d) computar uma profundidade de referência térmica de ensaio; (e) introduzir uma freqüência operacional de ensaio; (f) computar uma profundidade de referência elétrica de ensaio; (g)computar uma profundidade de referência elétrica normalizada de ensaio; (h)computar uma largura normalizada de ensaio da zona afetada por calor de uma equação paramétrica; (i) converter a largura normalizada de ensaio da zona afetada por calor para uma largura calculada da zona afetada por calor; e (j) comparar a largura calculada da zona afetada por calor com a largura preferida da zona afetada por calor, e se a largura calculada da zona afetada por calor for igual dentro de tolerância permissível à largura preferida da zona afetada por calor, fixar a freqüência operacional da máquina de soldagem por forjamento à freqüência operacional de ensaio, caso contrário, mudar a freqüência de ensaio e executar as etapas (e) por (j).
10.Método de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os parâmetros de material do um ou mais materiais incluem a difusibilidade térmica, resistividade elétrica, e permeabilidade magnética relativa do um ou mais materiais e os parâmetros da máquina de soldagem por forjamento incluem o comprimento de aquecimento de solda e a velocidade de solda.
11.Método de acordo com reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a equação paramétrica inclui um polinômio na forma da largura normalizada da zona afetada por calor como uma função da profundidade de referência elétrica normalizada.
12.Método de acordo com reivindicação 9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (k) computar uma potência efetiva de ensaio; (l) operar a máquina de soldagem por forjamento em uma corrida de teste na freqüência operacional e na potência efetiva de ensaio; (m) medir a largura de teste da zona afetada por calor da corrida de teste; (n) introduzir a largura de teste da zona afetada por calor; (o) comparar a largura de teste da zona afetada por calor com a largura preferida da zona afetada por calor, e se a largura de teste da zona afetada por calor for igual dentro de tolerância permissível à largura preferida da zona afetada por calor, fixar a potência operacional da máquina de soldagem por forjamento à potência efetiva de ensaio, caso contrário, gerar uma equação paramétrica modificada e executar iterativamente as etapas (h) por (o); (p) operar a máquina de soldagem por forjamento em uma corrida de teste de temperatura de solda na freqüência operacional e na potência operacional; (q) introduzir uma temperatura de solda preferida; e (r) medir uma temperatura de solda de corrida de teste durante corrida de teste de temperatura de solda, e se a temperatura de solda de corrida de teste for igual dentro de uma tolerância permissível à temperatura de corrida de teste preferida, então correr em produção o soldador por forjamento na freqüência operacional e potência operacional, caso contrário, mudar a entalpia do um ou mais materiais e executar iterativamente as etapas (k) por (r).
13. Método de acordo com reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os parâmetros de material incluem a difusibilidade térmica, resistividade elétrica, permeabilidade magnética relativa, espessura, e entalpia do um ou mais materiais e os parâmetros de máquina de soldagem por forjamento incluem o comprimento de aquecimento de solda e a velocidade de solda.
14. Método de acordo com reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a equação paramétrica inclui um polinômio na forma da largura normalizada da zona afetada por calor como uma função da profundidade de referência elétrica normalizada.
15. Método de acordo com reivindicação 12, 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que a equação paramétrica modificada é gerada adicionando um ponto definido pela profundidade de referência elétrica normalizada de ensaio e a largura normalizada de ensaio da zona afetada por calor ao conjunto de pontos empíricos usados para gerar a equação paramétrica de um modelo de adaptação de curva.
16. Método para computar a freqüência operacional para uma máquina de soldagem por forjamento em uma soldagem por forjamento, caracterizado pelo fato de incluir as etapas de: (a) introduzir os parâmetros de material de um ou mais materiais a serem soldados por forjamento; (b) introduzir os parâmetros da máquina de soldagem por forjamento; (c) introduzir uma largura preferida da zona afetada por calor; (d) computar uma profundidade de referência térmica de ensaio; (e) introduzir uma freqüência operacional de ensaio; (f) computar uma profundidade de referência elétrica de ensaio; (g) computar uma profundidade de referência elétrica normalizada de ensaio; (h) computar uma largura normalizada de ensaio da zona afetada por calor de uma equação paramétrica; (i) converter a largura normalizada de ensaio da zona afetada por calor a uma largura calculada do zona afetada por calor; (j) comparar a largura calculada da zona afetada por calor com a largura preferida da zona afetada por calor, e se a largura calculada da zona afetada por calor for igual dentro de tolerância permissível à largura preferida da zona afetada por calor, fixar a freqüência operacional da máquina de soldagem por forjamento à freqüência operacional de ensaio, caso contrário, mudar a freqüência de ensaio e executar as etapas (e) por (j); (k) computar uma potência efetiva de ensaio; (1) operar a máquina de soldagem por forjamento em uma corrida de teste na freqüência operacional e na potência efetiva de ensaio; (m) medir a largura de teste da zona afetada por calor da corrida de teste; (n) introduzir a largura de teste da zona afetada por calor; (o) comparar a largura de teste da zona afetada por calor com a largura preferida da zona afetada por calor, e se a largura de teste da zona afetada por calor for igual dentro de tolerância permissível à largura preferida da zona afetada por calor, fixar a potência operacional da máquina de soldagem por forjamento à potência efetiva de ensaio, caso contrário, gerar uma equação paramétrica modificada e executar iterativamente as etapas (h) por (o); (p) operar a máquina de soldagem por forjamento em uma corrida de teste de temperatura de solda na freqüência operacional e na potência operacional; (q) introduzir uma temperatura de solda preferida; e (r) medir uma temperatura de solda de corrida de teste durante a corrida de teste de temperatura de solda, e se a temperatura de solda de corrida de teste for igual dentro de uma tolerância permissível à temperatura de corrida de teste preferida, então correr em produção o soldador por forjamento na freqüência operacional e potência operacional, caso contrário, mudar a entalpia do um ou mais materiais e executar iterativamente as etapas (k) por (r).
17. Método de acordo com reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que os parâmetros de material incluem a difusibilidade térmica, resistividade elétrica, permeabilidade magnética relativa, espessura, e entalpia do um ou mais materiais e os parâmetros de máquina de soldagem por forjamento incluem o comprimento de aquecimento de solda e a velocidade de solda.
18.Método de acordo com reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que a equação paramétrica inclui um polinômio na forma da largura normalizada da zona afetada por calor como uma função da profundidade de referência elétrica normalizada.
19.Método de acordo com reivindicação 16, 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que a equação paramétrica modificada é gerada adicionando um ponto definido pela profundidade de referência elétrica normalizada de ensaio e a largura normalizada de ensaio da zona afetada por calor ao conjunto de pontos empíricos usados para gerar a equação paramétrica de um modelo de adaptação de curva.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06G | Technical and formal requirements: other requirements [chapter 6.7 patent gazette] |
Free format text: SOLICITA-SE A REGULARIZACAO DA PROCURACAO, UMA VEZ QUE BASEADO NO ARTIGO 216 1O DA LPI, O DOCUMENTO DE PROCURACAO DEVE SER APRESENTADO NO ORIGINAL, TRASLADO OU FOTOCOPIA AUTENTICADA. |
|
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |