PL234452B1 - Sposób orbitalnego spawania - Google Patents
Sposób orbitalnego spawania Download PDFInfo
- Publication number
- PL234452B1 PL234452B1 PL423663A PL42366317A PL234452B1 PL 234452 B1 PL234452 B1 PL 234452B1 PL 423663 A PL423663 A PL 423663A PL 42366317 A PL42366317 A PL 42366317A PL 234452 B1 PL234452 B1 PL 234452B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weld
- welding
- temperature
- level
- area
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest metoda orbitalnego spawania z kontrolą jakości za pomocą kamery termowizyjnej w szczególności stosowana przy spawaniu orbitalnym rur oraz urządzenie do orbitalnego spawania zintegrowane z kamerą termowizyjną do spawania rur. Sposób orbitalnego spawania charakteryzuje się tym, że obszar spawania obserwowany jest za pomocą kamery termowizyjnej (1) skierowanej na rejon znajdujący się za jeziorkiem spawalniczym i obejmujący obszar zakrzepniętej spoiny i w przypadku zmiany temperatury stygnięcia spoiny, jeżeli spadek temperatury będzie większy co najmniej o 5% korygowane są parametry spawania w ten sposób, że poziom energii liniowej spawania ściegu drugiego i ściegów wypełniających zawiera się w granicach 0,8 - 1,8 kJ/mm, a trzech ściegów lica spoiny zawiera się na poziomie 0,75 - 1,7 kJ/mm, przy czym istotne są różnice poziomu temperatury w tej samej odległości od jeziorka spawalniczego i w trakcie stygnięcia spoiny.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób orbitalnego spawania z kontrolą jakości za pomocą kamery termowizyjnej w szczególności stosowana przy spawaniu orbitalnym w atmosferze ochronnej mieszaniny gazów ArCO2.
Z opisu patentowego nr EP2027962 znane jest urządzenie do spawania, które zawiera czujnik do pomiaru temperatury w pobliżu kąpieli stopionego metalu spoiny w miejscu zgrzewu. Sygnał generowany jest w funkcji zmierzonej temperatury i służy do sterowania jednym lub kilkoma parametrami spawania. Pirometr mierzy temperaturę w punktach przed, blisko i/lub za kąpielą w stopie. Pomiar obejmuje obszar w temperaturze umożliwiającej określenie temperatury topienia spoiny. Aparat mierzy temperaturę w punkcie nie mniejszym niż 2-8 mm od roztopionego materiału. Mierzona jest wysokość ściegu spoiny i głębokość przejścia spoiny. Sygnał generowany z tych pomiarów kontroluje jeden lub więcej parametrów spawania. Wyznacza się odległość od jednostki pomiarowej do powierzchni o brabianego przedmiotu i do spawanej powierzchni szwu. Różnica polega na wysokości powierzchni ściegu spoiny nad powierzchnią obrabianego przedmiotu. Parametry sterowane z wygenerowanych sygnałów obejmują moc spawania i względną prędkość między łukiem a obrabianym przedmiotem.
Z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.396239 znana jest technologia spawania doczołowo rurek w zautomatyzowanych urządzeniach spawalniczych TIG przy zastosowaniu materiału dodatkowego w postaci sprężystej wkładki topliwej.
Z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.412870 znany jest sposób i układ przeprowadzenia analizy termicznej i derywacyjnej krzepnącego materiału, zwłaszcza metalu, który polega na wprowadzeniu badanego materiału w stanie stopionym do próbnika, w którym następuje jego stygnięcie i krzepnięcie, rejestrowaniu zmian temperatury materiału podczas stygnięcia i krzepnięcia i sporządzaniu wykresu zmian temperatury materiału w funkcji czasu.
Z opisu patentowego nr CN102521955 znany jest sposób wykrywania temperatury ogrzewania wstępnego podczas procesu zgrzewania, przy czym sposób charakteryzuje się tym, że kamera termowizyjna z bezprzewodowym WiFi jest używana do gromadzenia danych z miejsca pomiaru temperatury przedmiotu obrabianego. Następnie komputer dokonuje analizy obrazów termicznych i danych temperatury za pomocą oprogramowania analitycznego i jest w stanie określić temperaturę wstępnego podgrzewania obrabianego przedmiotu spawalniczego i warunki rozkładu pola temperatury.
Istotnym problem przy spawaniu orbitalnym rur prowadzonym w warunkach budowy są możliwe zanieczyszczenia powierzchni spawanych trudne do wykrycia w procesie przygotowania rur do spawania. Takie zanieczyszczenia powodują uszkodzenia spoiny w czasie spawania i w praktyce uniemożliwiają zastosowanie spawanych rur. Nieoczekiwanie okazało się że zakłócenia w procesie spawania wynikające np. z nieprawidłowego przygotowania powierzchni przekładają się na zmiany w zakresie stygnięcia spoiny po spawaniu. Obserwacja zmian temperatury w procesie stygnięcia spoiny pozwala na korygowania parametrów spawania tak by wyeliminować możliwe wady spoiny jeszcze w czasie procesu spawania.
Rozwiązanie według wynalazku pozwala na eliminację uszkodzeń w spoinie poprzez analizę za pomocą kamery termowizyjnej i zmniejszenie wadliwych połączeń rur.
Sposób orbitalnego spawania z kontrolą jakości za pomocą kamery termowizyjnej według wynalazku w odniesieniu do znanego pomiaru pirometrem posiada tę przewagę, że obserwowane jest wyłączne pole spawu i łatwiej jest monitorować zmiany temperatury, a także wyeliminowany jest wpływ zakłóceń z zewnątrz na badany obszar.
Termografia polega na obrazowaniu temperatury przedmiotu w paśmie średniej podczerwieni (o długości fali od 7,5 do 14 gm). Pozwala ona na rejestrację promieniowania cieplnego emitowanego przez ciała fizyczne i dokładny pomiar temperatury tych obiektów.
W metodzie według wynalazku dokonuje się pomiaru temperatury regionu znajdującego się za jeziorkiem spawalniczym i obejmującego obszar zakrzepniętej spoiny. Założeniem było, że spoina z wadami stygnie z inną prędkością niż materiał bez wad. Dlatego istotnym w tej metodzie jest nie sam pomiar temperatury i jej wysokość, a różnice poziomu temperatury w tej samej odległości od jeziorka spawalniczego i w trakcie stygnięcia spoiny.
Przy spawaniu bez wad, wykres temperatury na długości spoiny, powinien charakteryzować się poziomą linią trendu o wartościach oscylujących wokół niej z pewnym odchyleniem standardowym. Wszelkie niezgodności spawalnicze powinny powodować odchylenia od tej linii. Nieoczekiwanie odkryto
PL 234 452 B1 że wszelkie anomalie temperaturowe, niewynikające z oddziaływania warunków zewnętrznych skutkujące zmianą temperatury stygnięcia o co najmniej 5%, wskazują na obecność niezgodności.
Sposób orbitalnego spawania według wynalazku charakteryzuje się tym, że obszar spawania obserwowany jest za pomocą kamery termowizyjnej skierowanej na rejon znajdujący się za jeziorkiem spawalniczym i obejmujący obszar zakrzepniętej spoiny i w przypadku zmiany temperatury stygnięcia spoiny jeżeli spadek temperatury będzie większy co najmniej o 5% korygowane są parametry spawania w ten sposób, że poziom energii liniowej spawania ściegu drugiego i ściegów wypełniających zawiera się w granicach 0,8-1,8 kJ/mm, a trzech ściegów lica spoiny zawiera się na poziomie 0,75-1,7 kJ/mm, przy czym istotne są różnice poziomu temperatury w tej samej odległości od jeziorka spawalniczego i w trakcie stygnięcia spoiny.
Metoda według wynalazku w przykładzie realizacji jest bliżej objaśniona w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia przykład realizacji urządzenia do spawania orbitalnego z kontrolą jakości spawu za pomocą kamery termowizyjnej.
Urządzenie do orbitalnego spawania zintegrowane z kamerą termowizyjną według wynalazku składa się z urządzenia spawalniczego 2 oraz kamery termowizyjnej 1 zamocowanej na wysięgniku 3 bezpośrednio nad licem spoiny. Metoda orbitalnego spawania z kontrolą jakości za pomocą kamery termowizyjnej według wynalazku charakteryzuje się tym, że obszar spawania jest obserwowany przez kamerę termowizyjną 1 umieszczoną korzystnie w odległości 30 cm od spoiny, a pomiar temperatury prowadzony jest dla regionu znajdującego się za jeziorkiem spawalniczym i obejmującego obszar zakrzepniętej spoiny i w przypadku zmiany temperatury stygnięcia spoiny korygowane są parametry spawania w ten sposób, że poziom energii liniowej spawania ściegu drugiego i ściegów wypełniających zawiera się w granicach 0,8-1,8 kJ/mm, a trzech ściegów lica spoiny zawiera się na poziomie 0,75-1,7 kJ/mm, przy czym istotne są różnice poziomu temperatury w tej samej odległości od jeziorka spawalniczego i w trakcie stygnięcia spoiny.
Podany przykład realizacji nie wyczerpuje możliwości zastosowania wynalazku.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Sposób orbitalnego spawania, znamienny tym, że obszar spawania obserwowany jest za pomocą kamery termowizyjnej skierowanej na rejon znajdujący się za jeziorkiem spawalniczym i obejmujący obszar zakrzepniętej spoiny i w przypadku zmiany temperatury stygnięcia spoiny jeżeli spadek temperatury będzie większy co najmniej o 5% korygowane są parametry spawania w ten sposób, że poziom energii liniowej spawania ściegu drugiego i ściegów wypełniających zawiera się w granicach 0,8-1,8 kJ/mm, a trzech ściegów lica spoiny zawiera się na poziomie 0,75-1,7 kJ/mm, przy czym istotne są różnice poziomu temperatury w tej samej odległości od jeziorka spawalniczego i w trakcie stygnięcia spoiny.PL 234 452 Β1
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL423663A PL234452B1 (pl) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Sposób orbitalnego spawania |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL423663A PL234452B1 (pl) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Sposób orbitalnego spawania |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL423663A1 PL423663A1 (pl) | 2019-06-03 |
PL234452B1 true PL234452B1 (pl) | 2020-02-28 |
Family
ID=66649278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL423663A PL234452B1 (pl) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Sposób orbitalnego spawania |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL234452B1 (pl) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3272591B2 (ja) * | 1995-12-26 | 2002-04-08 | 三菱重工業株式会社 | レーザオービタル溶接用モニタリング装置 |
FR2866708B1 (fr) * | 2004-02-23 | 2006-03-24 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de controle par ombroscopie |
US9527153B2 (en) * | 2013-03-14 | 2016-12-27 | Lincoln Global, Inc. | Camera and wire feed solution for orbital welder system |
RU2548842C1 (ru) * | 2013-12-05 | 2015-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр лазерных технологий", ООО "ЦЛТ" | Модуль лазерно-дуговой для орбитальной сварки неповоротных кольцевых стыков труб |
US20160193680A1 (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-07 | Illinois Tool Works Inc. | Automated welding translation platform |
-
2017
- 2017-11-30 PL PL423663A patent/PL234452B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL423663A1 (pl) | 2019-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wikle Iii et al. | Infrared sensing techniques for penetration depth control of the submerged arc welding process | |
US9501821B2 (en) | Method for detecting defects during a laser-machining process and laser-machining device | |
US9267905B2 (en) | Detecting defects during laser welding | |
Sreedhar et al. | Automatic defect identification using thermal image analysis for online weld quality monitoring | |
CN107931802B (zh) | 基于中红外温度传感的电弧焊焊缝质量在线检测方法 | |
US8426770B2 (en) | Method and device for quality control of a weld bead | |
US20160144452A1 (en) | System and method for detecting a defect in a workpiece undergoing material processing by an energy point source | |
Vasudevan et al. | Real-time monitoring of weld pool during GTAW using infra-red thermography and analysis of infra-red thermal images | |
JP2012236215A (ja) | 溶削済み鋼材の表面検査方法および表面検査装置 | |
PL234452B1 (pl) | Sposób orbitalnego spawania | |
CN105081522B (zh) | Ti-6Al-4V钛合金电弧焊接熔池表面温度场监测方法 | |
JP2010121937A (ja) | 溶融物のサンプリング方法および装置 | |
JP2012247381A (ja) | 溶接部の温度測定装置 | |
JP6318853B2 (ja) | 温度較正方法及び温度較正装置 | |
Scheuschner et al. | In-situ thermogr phic monitoring of the laser metal deposition process | |
KR100786757B1 (ko) | 이미지센서를 이용한 레이저용접의 용접 품질 동축모니터링장치 | |
Venkatraman et al. | Thermography for online detection of incomplete penetration and penetration depth estimation | |
Dorsch et al. | Online characterization of laser beam welds by NIR-camera observation | |
JP2013107127A (ja) | 溶削異常検出装置および溶削異常検出方法 | |
Dorsch et al. | Process Sensor Systems for Laser Beam Welding: Enabling and assuring reliable production | |
KR20150088560A (ko) | 용접 검사 장치 | |
Al-Karawi et al. | Application of infrared thermography to the analysis of welding processes | |
Volpp et al. | Observing melt pool temperature fields for process characterization | |
JP2010117279A (ja) | スラブの表面欠陥検出方法およびスラブ表面欠陥検出装置 | |
Nagarajan et al. | Infrared Techniques for Real-Time Weld Quality Control |