RU2721478C1 - Automated temperature control during welding - Google Patents

Automated temperature control during welding Download PDF

Info

Publication number
RU2721478C1
RU2721478C1 RU2019106335A RU2019106335A RU2721478C1 RU 2721478 C1 RU2721478 C1 RU 2721478C1 RU 2019106335 A RU2019106335 A RU 2019106335A RU 2019106335 A RU2019106335 A RU 2019106335A RU 2721478 C1 RU2721478 C1 RU 2721478C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
welding head
welded
metal sheets
temperature
Prior art date
Application number
RU2019106335A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Евгеньевич Прохорович
Олег Валерьевич Краснов
Алексей Владимирович Федоров
Владимир Анатольевич Быченок
Игорь Владимирович Беркутов
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2019106335A priority Critical patent/RU2721478C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2721478C1 publication Critical patent/RU2721478C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/22—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects
    • G01K11/24—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of the velocity of propagation of sound
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/045—Analysing solids by imparting shocks to the workpiece and detecting the vibrations or the acoustic waves caused by the shocks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to welding production and can be used in control devices of welding main parameters as automated temperature control means. Technical result is expansion of informative capabilities of system of automated control of temperature and condition of metal directly in area of welding head location during welding process and improvement of quality of welded seam. Automated monitoring of temperatures during welding is realized by using two temperature sensors, welding head with its modes control unit, measuring unit connected to temperature sensors and control unit. Temperature sensors used are ultrasonic transducers arranged on both sides of end faces of the welded metal sheets and mechanically connected by the bracket to each other and to the welding head with the possibility of movement along the butt ends of the welded metal sheets. At that, main acoustic axes of ultrasonic transducers are directed to welding head in directions perpendicular to ends of welded metal sheets, and two-channel ultrasonic flaw detector is used as measuring unit.
EFFECT: technical result is increase of reliability of automated control of temperatures during welding by means of temperature control directly in area of metal welded by welding head.
1 cl, 1 dwg

Description

Система, реализующая предлагаемый контроль, относится к сварочному производству и может быть использована в системах контроля и управления основными параметрами сварки в качестве средства автоматизированного контроля температуры и состояния металла, например, при электродуговой сварке.The system that implements the proposed control relates to welding production and can be used in control and management systems for the main welding parameters as a means of automated control of the temperature and condition of the metal, for example, in electric arc welding.

Одной из причин дефектов сварки является недостаточный или избыточный нагрев зоны сварки. В частности, перегрев зоны сварки может вызывать структурные изменения (укрупнение зерна) и обезуглероживание сталей, что ухудшает механические свойства сварных соединений. При недостаточном нагреве не происходит полного расплавления свариваемых поверхностей, что приводит к образованию дефектов в виде непроваров. При сваривании протяженных плоскостных деталей помимо указанных дефектов несоблюдение температурных режимов может приводить к короблению конструкции, что представляет собой серьезную техническую проблему.One of the causes of welding defects is insufficient or excessive heating of the welding zone. In particular, overheating of the welding zone can cause structural changes (grain enlargement) and decarburization of steels, which affects the mechanical properties of welded joints. With insufficient heating, complete fusion of the surfaces to be welded does not occur, which leads to the formation of defects in the form of lack of fusion. When welding long planar parts in addition to these defects, non-compliance with temperature conditions can lead to warping of the structure, which is a serious technical problem.

В ряде случае контроль за соблюдением температурных режимов осуществляется по параметрам сварочного процесса: величине напряжения на электроде, величине тока, протекающего через электрод, величине мощности, подаваемой на электрод, скорости подачи электрода. При этом контроль и регулирование указанных параметров в процессе сварки может осуществляться непосредственно сварщиком либо в автоматическом режиме с помощью соответствующих систем управления сварочным процессом, например как это предложено в патентных заявках: RU 99.106.663, RU 2005.136.650. Окончательный выбор режимов сварки подбирается экспериментальным путем.In a number of cases, monitoring of compliance with temperature conditions is carried out according to the parameters of the welding process: the voltage on the electrode, the amount of current flowing through the electrode, the amount of power supplied to the electrode, and the electrode feed rate. At the same time, control and regulation of these parameters during the welding process can be carried out directly by the welder or in automatic mode using appropriate welding process control systems, for example, as suggested in patent applications: RU 99.106.663, RU 2005.136.650. The final choice of welding modes is selected experimentally.

Известны системы и устройства автоматизированного контроля температуры при сварке (авторское свидетельство СССР №1.590.280, патенты РФ №№2.389.985, 146.323, 79.824, 2.574.920, патент Китая №204360176, патент США №20180015560, патент WO №2018/003202).Known systems and devices for automated temperature control during welding (USSR copyright certificate No. 1,590.280, RF patents No. 2,389.985, 146.323, 79.824, 2.574.920, Chinese patent No. 204360176, US patent No. 201880015560, patent WO No. 2018/003202 )

Из известных систем и устройств наиболее близким к предлагаемому является «Система контроля основных параметров сварки и наплавки» (патент РФ №79.824, B23K 9/095, B23K 9/10, 2009 г.), которая и выбрана в качестве прототипа.Of the known systems and devices closest to the proposed one is the "Control system of the main parameters of welding and surfacing" (RF patent No. 79.824, B23K 9/095, B23K 9/10, 2009), which is selected as a prototype.

Устройство автоматизированного контроля температур при сварке, принятая в качестве прототипа, содержит датчики температуры, осуществляющие измерение температуры свариваемых деталей, связанный с ними измерительный блок, сварочную головку и блок управления режимами работы сварочной головки. Измерительный блок при помощи датчиков температуры определяет температуру металла, формирует информационные сигналы и передает их на блок управления, который управляет режимами работы сварочной головки.The device for automated temperature control during welding, adopted as a prototype, contains temperature sensors that measure the temperature of the parts to be welded, a measuring unit, a welding head and a control unit for operating modes of the welding head associated with them. Using a temperature sensor, the measuring unit determines the temperature of the metal, generates information signals and transmits them to the control unit, which controls the operating modes of the welding head.

Недостатком известного устройства является низкая достоверность автоматизированного контроля температур непосредственно в области нахождения сварочной головки, которые являются определяющими факторами, влияющими на качество сварного шва.A disadvantage of the known device is the low reliability of the automated temperature control directly in the area of the welding head, which are the determining factors affecting the quality of the weld.

Технической задачей изобретения является повышение достоверности автоматизированного контроля температур при сварке путем контроля температуры непосредственно в области расплавляемого сварочной головкой металла.An object of the invention is to increase the reliability of automated temperature control during welding by controlling the temperature directly in the area of the metal being melted by the welding head.

Устройство автоматизированного контроля температуры и состояния металла при сварке содержит датчики температуры, сварочную головку с блоком управления, а также измерительный блок, связанный с датчиками температуры и блоком управления. В качестве датчиков температуры и состояния металла применены ультразвуковые преобразователи, работающие в режиме эхоконтроля, расположенные по обеим сторонам торцов свариваемых металлических листов и механически соединены со сварочной головкой. Главные акустические оси ультразвуковых преобразователей направлены на сварочную головку в направлениях, перпендикулярных торцам свариваемых металлических листов, а в качестве измерительного блока применен двухканальный ультразвуковой дефектоскоп. Поскольку ультразвуковые волны не отражаются от границы раздела твердый метал - расплавленный метал, то момент пропадания отраженных ультразвуковых волн от расплавляемого торца металлического листа является информацией о достижении торцом в области падения на него ультразвуковой волны температуры плавления. Поскольку температуры плавления различных марок стали известны, то пропадание отраженных ультразвуковых вол регистрирует достижение торцом металлического листа этой конкретной температуры. Таким образом, ультразвуковой датчик является датчиком температуры плавления и может эффективно использоваться для контроля температуры во время сварки. Ультразвуковые преобразователи могут быть призматическими, роликовыми или ЭМА.The device for automated control of temperature and metal state during welding contains temperature sensors, a welding head with a control unit, as well as a measuring unit associated with temperature sensors and a control unit. Ultrasonic transducers operating in the echo-monitoring mode, located on both sides of the ends of the welded metal sheets and mechanically connected to the welding head, were used as temperature and metal condition sensors. The main acoustic axes of the ultrasonic transducers are directed to the welding head in directions perpendicular to the ends of the welded metal sheets, and a two-channel ultrasonic flaw detector is used as a measuring unit. Since ultrasonic waves are not reflected from the interface between the solid metal and molten metal, the moment of the disappearance of the reflected ultrasonic waves from the molten end of the metal sheet is information about the end of the ultrasonic wave reaching the melting point on it. Since the melting temperatures of various grades of steel are known, the disappearance of the reflected ultrasonic waves records the end of the metal sheet reaching this specific temperature. Thus, the ultrasonic sensor is a melting temperature sensor and can be effectively used to control temperature during welding. Ultrasonic transducers can be prismatic, roller or EMA.

Поставленная задача решается тем, что автоматизированный контроль температур при сварке, для реализации которого использованы, в соответствии с ближайшим аналогом, два датчика температуры, сварочная головка с блоком управления ее режимами, измерительный блок, связанный с датчиками температуры и блоком управления, отличается тем, что в качестве датчиков температуры применены ультразвуковые преобразователи, расположенные по обеим сторонам торцов свариваемых металлических листов и механически соединенные кронштейном между собой и со сварочной головкой с возможностью перемещения вдоль торцов свариваемых металлических листов, причем главные акустические оси ультразвуковых преобразователей направлены на сварочную головку в направлениях, перпендикулярных торцам свариваемых металлических листов, а в качестве измерительного блока двухканальный ультразвуковой дефектоскоп.The problem is solved in that the automated temperature control during welding, for the implementation of which two temperature sensors, a welding head with a control unit for its modes, a measuring unit associated with temperature sensors and a control unit, are used in accordance with the closest analogue, differs in that ultrasonic transducers are used as temperature sensors, located on both sides of the ends of the welded metal sheets and mechanically connected by an arm to each other and with a cooking head with the ability to move along the ends of the welded metal sheets, and the main acoustic axes of the ultrasonic transducers are directed to the welding head in directions perpendicular to the ends of the welded metal sheets, and as a measuring unit, a two-channel ultrasonic flaw detector.

В процессе электродуговой сварки, торцы свариваемых металлических листов, контактирующие с наплавленным металлом, оплавляются, но перегрев расплавленного металла, как и не достаточный нагрев, снижают качество сварного шва. Ультразвуковые преобразователи, используемые в качестве датчиков температуры и состояния металла, включены в режиме эхо-контроля. Во время работы ультразвуковые преобразователи излучают ультразвуковые волны, которые распространяются в свариваемых металлических листах в направлении сварочной головки. До тех пор, пока торцы свариваемых металлических листов не расплавились полностью, ультразвуковые волны отражаются от них и возвращаются на ультразвуковые преобразователи. По мере частичного расплавления торцов свариваемых металлических листов амплитуда отраженных сигналов уменьшается. Как только торцы свариваемых металлических листов полностью расплавятся, отраженные сигналы пропадают. Это свидетельствует о том, что торцы свариваемых металлических листов нагрелись до температуры плавления и металл расплавился. Дальнейший нагрев этой области приводит к перегреву металла. Поэтому сварочную головку в этот момент следует переместить вперед вдоль свариваемых торцов металлических листов. Поскольку ультразвуковые преобразователи соединены с измерительным блоком, в качестве которого применен двухканальный ультразвуковой дефектоскоп, соединенный с блоком управления сварочной головки, то в момент пропадания отраженного ультразвукового сигнала измерительный блок передает соответствующий информационный сигнал на блок управления сварочной головки, и тот перемещает сварочную головку дальше вдоль свариваемых торцов металлических листов. Поскольку ультразвуковые преобразователи механически соединены со сварочной головкой, то они перемещаются на такое же расстояние, как и сварочная головка. Это перемещение продолжается до момента появления отраженного ультразвукового сигнала от частично не расплавленного торца металлического листа. Соответственно, сварочная головка будет находится в этом положении до полного расплавления торца металлического листа, что приводит к пропаданию отраженной ультразвуковой волны. В таком же режиме будет работать и второй ультразвуковой преобразователь, контролирующий расплавляемый торец второго из свариваемых металлических листов. Своевременное перемещение сварочной головки предотвращает перегрев и недостаточный нагрев металла при создании сварного шва, что повышает его качество. Значительное несовпадение по временам пропадания отраженных ультразвуковых волн на обоих ультразвуковых преобразователях свидетельствует о нарушении технологического процесса сварки. Например, смещение в сторону сварочной головки относительно направления ее движения. Это дает своевременный сигнал для коррекции технологического процесса сварки, что особенно актуально для автоматической и полуавтоматической сварки.In the process of electric arc welding, the ends of the welded metal sheets in contact with the weld metal are melted, but overheating of the molten metal, as well as insufficient heating, reduce the quality of the weld. Ultrasonic transducers used as temperature and metal condition sensors are included in the echo control mode. During operation, ultrasonic transducers emit ultrasonic waves that propagate in the welded metal sheets in the direction of the welding head. Until the ends of the welded metal sheets are completely melted, ultrasonic waves are reflected from them and returned to the ultrasonic transducers. With the partial melting of the ends of the welded metal sheets, the amplitude of the reflected signals decreases. As soon as the ends of the welded metal sheets are completely melted, the reflected signals disappear. This indicates that the ends of the welded metal sheets are heated to the melting temperature and the metal has melted. Further heating of this area leads to overheating of the metal. Therefore, the welding head at this moment should be moved forward along the welded ends of the metal sheets. Since the ultrasonic transducers are connected to the measuring unit, which is a two-channel ultrasonic flaw detector connected to the control unit of the welding head, when the reflected ultrasonic signal disappears, the measuring unit transmits the corresponding information signal to the control unit of the welding head, and it moves the welding head further along the welded ends of metal sheets. Since the ultrasonic transducers are mechanically connected to the welding head, they move the same distance as the welding head. This movement continues until a reflected ultrasound signal appears from the partially not molten end of the metal sheet. Accordingly, the welding head will be in this position until the end face of the metal sheet is completely melted, which leads to the disappearance of the reflected ultrasonic wave. In the same mode, the second ultrasonic transducer will also operate, controlling the molten end face of the second of the welded metal sheets. Timely movement of the welding head prevents overheating and insufficient heating of the metal when creating a weld, which increases its quality. A significant mismatch in the times of the disappearance of reflected ultrasonic waves on both ultrasonic transducers indicates a violation of the welding process. For example, an offset towards the welding head relative to the direction of its movement. This gives a timely signal for the correction of the welding process, which is especially important for automatic and semi-automatic welding.

На чертеже представлено заявляемое устройство и поясняется его работа. Устройство на чертеже состоит из двух ультразвуковых преобразователей 1 и 2 механически соединенных между собой кронштейном 3 и соединенные электрическими кабелями 4 с измерительным блоком 5, в качестве которого применен двухканальный ультразвуковой дефектоскоп. Измерительный блок 5 соединен электрическим кабелем 6 с блоком 7 управления режимами работы сварочной головки 8. Кронштейн 3 механически соединен со сварочной головкой 8. Сварочная головка 8 перемещается в процессе сварки металлических листов 9 и 10 вдоль торцов 11 свариваемых металлических листов 9 и 10 в направлении, указанном стрелкой 12. Позади перемещающейся сварочной головки 8 формируется сварной шов 13. Стрелки 14 и 15 указывают направление ультразвуковых волн в металлических листах 9 и 10.The drawing shows the inventive device and its operation is explained. The device in the drawing consists of two ultrasonic transducers 1 and 2 mechanically connected to each other by an arm 3 and connected by electric cables 4 to the measuring unit 5, which is used as a two-channel ultrasonic flaw detector. The measuring unit 5 is connected by an electric cable 6 to the unit 7 for controlling the operating conditions of the welding head 8. The bracket 3 is mechanically connected to the welding head 8. The welding head 8 moves during welding of metal sheets 9 and 10 along the ends 11 of the welded metal sheets 9 and 10 in the direction indicated by arrow 12. Behind the moving welding head 8, a weld 13 is formed. Arrows 14 and 15 indicate the direction of the ultrasonic waves in the metal sheets 9 and 10.

Принцип работы заявляемого технического решения поясняется на чертеже. Сварочная головка 8 сваривает торцы 11 свариваемых металлических листов 9 и 10 с образованием сварного шва 13 в направлении перемещения сварочной головки 8, указанном стрелкой 12. Блок 7 управляет режимами работы сварочной головки 8 (соединение блока 7 со сварочной головкой 8 на чертеже не показано). Сварочная головка 8 соединена механически кронштейном 3 с ультразвуковыми преобразователями 1 и 2. Ультразвуковые преобразователи 1 и 2 излучают ультразвуковые волны в свариваемые металлические листы 9 и 10 и принимают отраженные ультразвуковые волны от расплавляемых торцов 11 металлических листов 9 и 10. Ультразвуковые волны от ультразвуковых преобразователей 1 и 2 распространяются в направлении сварочной головки 8, под прямым углом к линии 11 расплавляемых торцов свариваемых металлических листов 9 и 10. Эти направления показаны стрелками 14 и 15. Ультразвуковые волны, излучаемые ультразвуковыми преобразователями 1 и 2, отражаются от свариваемых торцов 11 свариваемых металлических листов 9 и 10, если они не находятся в расплавленном состоянии. По мере расплавления свариваемых торцов 11 металлических листов 9 и 10 амплитуда отраженных ультразвуковых волн, возвращающихся на излучившие их ультразвуковые преобразователи уменьшается. А при полном расплавлении свариваемых торцов 11 металлических листов 9 и 10 амплитуда отраженных ультразвуковых волн уменьшается до нуля. В процессе работы заявляемого технического решения измерительный блок 5, соединенный электрическими кабелями 4 с ультразвуковыми преобразователями 1 и 2, постоянно передает им электрические импульсы для создания ультразвуковых волн и принимает электрические импульсы от ультразвуковых преобразователей 1 и 2, в которые ультразвуковые преобразователи трансформируют ультразвуковые волны, отраженные от свариваемых торцов 11 металлических листов 9 и 10. При уменьшении величины отраженных ультразвуковых волн до нуля, соответственно, уменьшаются до порогового значения электрические импульсы, получаемые измерительным блоком 5 по электрическим кабелям 4. До тех пор, пока величина электрических импульсов, получаемых измерительным блоком 5, не уменьшится до порогового значения, измерительный блок 5 передает на блок 7 управления режимами работы сварочной головки 8 информационные сигналы о том, что сварочную головку 8 еще рано перемещать в направлении, указанном стрелкой 12, поскольку еще не произошло полного расплавления свариваемых торцов 11 металлических листов 9 и 10. При уменьшении электрических импульсов, получаемых измерительным блоком 5 до порогового значения, измерительный блок 5 передает информационные сигналы на блок 7 управления режимами работы сварочной головки 8 о том, что полное расплавления свариваемых торцов 11 произошло, и для предотвращения перегрева металла следует сварочную головку 8 перемещать в направлении указанном стрелкой 12. Тогда происходит перемещение сварочной головки 8, что приводит к появлению отражения от не полностью расплавившихся свариваемых торцов 11 металлических листов 9 и 10 на новой позиции сварочной головки 8. После этого измерительный блок 5 опять передает информационные сигналы на блок 7 управления режимами работы сварочной головки 8 о том, что полное расплавление свариваемых торцов 11 металлических листов 9 и 10 еще не достигнуто и осуществлять дальнейшее перемещения сварочной головки 8 не следует до получения сигнала о полном расплавлении свариваемых торцов 11 металлических листов 9 и 10. Это предотвращает появление непроваров, связанных с неполным расплавлением свариваемых торцов 11 металлических листов 9 и 10, и предотвращает перегрев металла.The principle of operation of the proposed technical solution is illustrated in the drawing. The welding head 8 welds the ends 11 of the welded metal sheets 9 and 10 to form a weld 13 in the direction of movement of the welding head 8, indicated by arrow 12. Block 7 controls the operating modes of the welding head 8 (the connection of block 7 with the welding head 8 is not shown in the drawing). The welding head 8 is connected mechanically by an arm 3 with ultrasonic transducers 1 and 2. Ultrasonic transducers 1 and 2 emit ultrasonic waves into the welded metal sheets 9 and 10 and receive reflected ultrasonic waves from the molten ends 11 of the metal sheets 9 and 10. Ultrasonic waves from ultrasonic transducers 1 and 2 extend in the direction of the welding head 8, at right angles to the line 11 of the molten ends of the welded metal sheets 9 and 10. These directions are shown by arrows 14 and 15 Ultrasonic waves emitted by ultrasonic transducers 1 and 2 are reflected from the welded ends 11 of the welded metal sheets 9 and 10, if they are not in the molten state. As the welded ends 11 of the metal sheets 9 and 10 melt, the amplitude of the reflected ultrasonic waves returning to the ultrasonic transducers emitting them decreases. And with the complete melting of the welded ends 11 of the metal sheets 9 and 10, the amplitude of the reflected ultrasonic waves decreases to zero. In the process of the claimed technical solution, the measuring unit 5, connected by electric cables 4 to ultrasonic transducers 1 and 2, constantly transmits electric pulses to them to create ultrasonic waves and receives electric pulses from ultrasonic transducers 1 and 2, into which ultrasonic transducers transform ultrasonic waves reflected from the welded ends 11 of the metal sheets 9 and 10. When reducing the value of the reflected ultrasonic waves to zero, respectively, reduce up to the threshold value, the electrical pulses received by the measuring unit 5 via electric cables 4. Until the value of the electrical pulses received by the measuring unit 5 is reduced to the threshold value, the measuring unit 5 transmits information to the unit 7 for controlling the operating modes of the welding head 8 signals that it is too early to move the welding head 8 in the direction indicated by arrow 12, since the weld ends 11 of the metal sheets 9 and 10 have not completely melted yet. of electric pulses received by the measuring unit 5 to a threshold value, the measuring unit 5 transmits information signals to the operating mode control unit 7 of the welding head 8 that complete welding of the welded ends 11 has occurred, and to prevent overheating of the metal, the welding head 8 should be moved in the direction indicated arrow 12. Then the welding head 8 is moved, which leads to the appearance of reflection from incompletely molten welded ends 11 of metal sheets 9 and 10 on a new Position of the welding head 8. After that, the measuring unit 5 again transmits information signals to the unit 7 for controlling the operating modes of the welding head 8 that the complete melting of the welded ends 11 of the metal sheets 9 and 10 has not yet been achieved and further movement of the welding head 8 should not be receiving a signal about the complete melting of the welded ends 11 of the metal sheets 9 and 10. This prevents the occurrence of lack of penetration associated with incomplete melting of the welded ends 11 of the metal sheets 9 and 10, and prevents metal overheating.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение достоверности автоматизированного контроля температур при сварке. Это достигается за счет контроля температуры непосредственно в области расплавленного сварочной головкой металла.Thus, the proposed technical solution in comparison with the prototype and other technical solutions of a similar purpose provides increased reliability of automated temperature control during welding. This is achieved by controlling the temperature directly in the area of the molten metal by the welding head.

Claims (1)

Автоматизированный контроль температур при сварке, для реализации которого использованы два датчика температуры, сварочная головка с блоком управления ее режимами, измерительный блок, связанный с датчиками температуры и блоком управления, отличающийся тем, что в качестве датчиков температуры применены ультразвуковые преобразователи, расположенные по обеим сторонам торцов свариваемых металлических листов и механически соединенные кронштейном между собой и со сварочной головкой с возможностью перемещения вдоль торцов свариваемых металлических листов, причем главные акустические оси ультразвуковых преобразователей направлены на сварочную головку в направлениях, перпендикулярных торцам свариваемых металлических листов, а в качестве измерительного блока применен двухканальный ультразвуковой дефектоскоп.Automated temperature control during welding, for the implementation of which two temperature sensors are used, a welding head with a control unit for its modes, a measuring unit associated with temperature sensors and a control unit, characterized in that ultrasonic transducers located on both sides of the ends are used as temperature sensors welded metal sheets and mechanically connected by an arm to each other and to the welding head with the ability to move along the ends of the welded m -metallic sheet, and the principal axis of acoustic ultrasound transducer focused on the welding head in directions perpendicular to the ends of the metal sheets to be welded, and as a measuring unit used two-channel ultrasonic flaw.
RU2019106335A 2019-03-05 2019-03-05 Automated temperature control during welding RU2721478C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019106335A RU2721478C1 (en) 2019-03-05 2019-03-05 Automated temperature control during welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019106335A RU2721478C1 (en) 2019-03-05 2019-03-05 Automated temperature control during welding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2721478C1 true RU2721478C1 (en) 2020-05-19

Family

ID=70735150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019106335A RU2721478C1 (en) 2019-03-05 2019-03-05 Automated temperature control during welding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2721478C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU79824U1 (en) * 2008-10-13 2009-01-20 Алексей Владимирович Сурков CONTROL SYSTEM OF BASIC WELDING AND SURFACE PARAMETERS
RU2389985C1 (en) * 2009-04-30 2010-05-20 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Method of measuring temperature in welding area
CN104977354A (en) * 2015-06-30 2015-10-14 共享铸钢有限公司 Cast steel member repair-welding and repairing high-temperature detection method
CN106994573A (en) * 2017-05-04 2017-08-01 广州科锐模具设备有限公司 A kind of soldering technique of steel
WO2018003202A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 株式会社日立製作所 Welding monitoring system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU79824U1 (en) * 2008-10-13 2009-01-20 Алексей Владимирович Сурков CONTROL SYSTEM OF BASIC WELDING AND SURFACE PARAMETERS
RU2389985C1 (en) * 2009-04-30 2010-05-20 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Method of measuring temperature in welding area
CN104977354A (en) * 2015-06-30 2015-10-14 共享铸钢有限公司 Cast steel member repair-welding and repairing high-temperature detection method
WO2018003202A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 株式会社日立製作所 Welding monitoring system
CN106994573A (en) * 2017-05-04 2017-08-01 广州科锐模具设备有限公司 A kind of soldering technique of steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8552337B2 (en) Weld defect detection systems and methods for laser hybrid welding
CA2835899C (en) Three-dimensional matrix phased array spot weld inspection system
JP3644958B2 (en) Evaluation method of welded joint
CA2521472A1 (en) Ultrasonic in-process monitoring and feedback of resistance spot weld quality
WO2002066194A1 (en) Welding method, welding device, welded joint, and welded structure
CN101767242A (en) On-line decision-making method of narrow-gap arc welding based on vision detection
JPH0255150B2 (en)
CN104551403A (en) Thick-plate narrow-gap laser scanning filler wire welding method
CN110052711A (en) A kind of laser weld joint crack detection and consolidation system
US4588873A (en) Ultrasonic control of welding
RU2721478C1 (en) Automated temperature control during welding
WO1999013327A1 (en) Focusing longitudinal wave ultrasonic probe for inspecting polymer material and ultrasonic defect evaluation system
CN105312731A (en) Delivery side displacement sensing based automatic tracking method for inner weld seam of spiral steel pipe
Wang et al. Development of swing arc narrow gap GMAW process assisted by swaying wire
CN219818344U (en) Workpiece welding equipment
JPH0615447A (en) Manufacture of welded tube
US7094989B2 (en) Welding apparatus and methods for using ultrasonic sensing
JP5738702B2 (en) Resistance welding evaluation method, resistance welding machine control method, resistance welding machine control device, and resistance welding machine
WO2021199784A1 (en) Welding control device and welding control method
JP2000180421A (en) Method and apparatus for inspecting thin plate lap seam welded part
KR102166234B1 (en) System and method for resistance spot welding control
Sweeney et al. Towards real-time quantitative monitoring and control of weld pool dimensions using phased array ultrasonics
JP4933407B2 (en) Spatter detection method
JP2001071139A (en) Welding method of metallic member
RU2759350C1 (en) Method for electric arc welding of non-rotary annular pipeline seams