SE515773C2 - Förfarande vid automatisk flerskiktssvetsning - Google Patents

Förfarande vid automatisk flerskiktssvetsning

Info

Publication number
SE515773C2
SE515773C2 SE9504607A SE9504607A SE515773C2 SE 515773 C2 SE515773 C2 SE 515773C2 SE 9504607 A SE9504607 A SE 9504607A SE 9504607 A SE9504607 A SE 9504607A SE 515773 C2 SE515773 C2 SE 515773C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
joint
cross
section
welding
strands
Prior art date
Application number
SE9504607A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9504607D0 (sv
SE9504607L (sv
Inventor
Bengt Ekeloef
Lars Sandstroem
Original Assignee
Esab Ab
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 Esab Ab filed Critical Esab Ab
Priority to SE9504607A priority Critical patent/SE515773C2/sv
Publication of SE9504607D0 publication Critical patent/SE9504607D0/sv
Priority to PCT/SE1996/001721 priority patent/WO1997023324A1/en
Priority to CA002240105A priority patent/CA2240105C/en
Priority to EP96943467A priority patent/EP0958091B1/en
Priority to US09/091,920 priority patent/US6155475A/en
Priority to DE69636740T priority patent/DE69636740T2/de
Priority to AU12193/97A priority patent/AU1219397A/en
Priority to JP9523578A priority patent/JP2000502612A/ja
Publication of SE9504607L publication Critical patent/SE9504607L/sv
Publication of SE515773C2 publication Critical patent/SE515773C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127Means for tracking lines during arc welding or cutting
    • B23K9/1272Geometry oriented, e.g. beam optical trading
    • B23K9/1274Using non-contact, optical means, e.g. laser means

Description

25 30 35 , , , ~ v. . . » . ,. . . ~ - | ~ . . . , . | .- is1s217s svetsning måste dessa variationer av fogtvärsnittet både med avseende på dess area och form vara registrerbara längs fogen, så att strängarna kan nedläggas på så vis att en jämn och upp till sina båda fogkanter fylld fog erhålles. Vid manuell eller halvautomatisk svetsning kan svetsaren ändra svetsparametrar, exv. svetshastigheten, för att kompensera svetsfogens oregelbundenheter. Vid au- tomatisk svetsning måste en sådan anpassning av svets- ningen till dessa ske helt automatisk.
I EP-Bl-12962 beskrivs ett förfarande av det inled- ningsvis nämnda slaget. På grundval av den av en sensor avkända verkliga fogbredden väljes automatiskt det antal svetssträngar som skall nedläggas bredvid varandra och övergången från den ena till den nästa strängen sker ef- ter ett bestämt förfarande. Vid svetsningen tas emeller- tid inte hänsyn till variationerna i fogens tvärsnitt som påverkas inte bara av fogbredden utan också i betydande utsträckning av den nämnda kantförskjutningen.
Enligt ett annat förslag - US 4 608 481 - fylls fo- gen genom en pendlande rörelse av elektroden, varvid sam- tidigt fogens form avkännes genom exv. mätning av båg- spänningen under pendelrörelsen vid bestämda relativlägen Detta förfarande kräver ytterligare anordningar för pendelrö- av svetsbrännaren i förhållande till arbetsstycket. relsen och särskilda reglerutrustningar för denna rörel- se.
Att utföra flerskiktssvetsning medelst automatisk reglering av svetshuvudets läge och av svetsvillkoren med utgångspunkt från fogtvärsnittet har också blivit känt genom JP-A-61-67568 och JP-A-60-99485. I detta fall utfö- res sensoroperationen under pausen mellan nedläggningen av två svetssträngar. Detta betyder att ett antal av mät- ningarna måste göras, eftersom konturen längs svetsfogen varierar. Detta fördröjer svetsningsarbetet.
I EP-Bl-423 088 beskrivs ett förfarande vid fler- skiktssvetsning, vid vilket det aktuella fogtvärsnittet vid olika avsnitt av fogen lägges till grund för bestäm- 10 15 20 25 30 35 . . « « .- ; | . » - A , . , . ~ . .- ning av svetshastigheten, med vilken den svetsgodsmängd per längdenhet som skall nedläggas varieras som funktion av det föreliggande fogtvärsnittets area.
Detta förfarande ger ett acceptabelt resultat vid dvs ett mindre avstånd än ca 1 mm i vertikalled, men åstadkommer små kantförskjutningar mellan fogens fogkanter, ej att en upp till sina båda fogkanter fylld fog bildas vid kantförskjutningar överstigande detta värde. Vid fogsidan med den högre fogkanten reduceras svetshastighe- ten. Ju större kantförskjutningen är desto mindre blir svetshastigheten. Det resulterar visserligen i en ökad svetsgodsmängd per längdenhet, men också i en större energitillförsel per längdenhet. Detta ökar inte bara svetssträngarnas inträngning i fogsidorna oacceptabelt mycket utan också smältbadets storlek, vilket resulterar i en bredare och inte, såsom önskat, högre sträng. En alltför mycket reducerad svetshastighet får således mot- satt effekt, dvs alltför breda och flacka strängar bildas vid fogsidan med den höga fogkanten. Då risken för att den tillförda svetsgodsmängden fördelas på ett utjåmnande sätt över hela fogtvärsnittet blir större ju brantare sammanbindningslinjen mellan fogkanterna blir, är det korrektare att titta på sammanbindningslinjens lutning än på själva avståndet i vertikalled mellan fogkanterna.
Ovannämnda förfarande ger ett acceptabelt resultat då lutningsvinkeln mellan sammanbindningslinjen och horison- talplanet understiger ca 3°. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett förfarande vid automatisk flerskiktssvets- ning, som gör det möjligt att även vid sådana kantför- skjutningar där avståndet i vertikalled överstiger ca 1 mm eller lutningsvinkeln överstiger 3° åstadkomma en upp till sina båda fogkanter fylld, jämn fog.
Detta åstadkommes med ett förfarande av det inled- ningsvis angivna slaget, som kännetecknas av att svets- godsmängden per längdenhet varieras som funktion av tråd- matningshastighet (yflmfi och/eller svetshastigheten (ypfl, 10 15 20 25 30 35 ,, ma. n. ..~ = | | - . . H . . u . « »I *S15 â73 och att åtminstone två svetssträngar nedlägges i fogen för bildande av ett mellanskikt, när medelvärdet av mot fogens bredd svarande värden vid de olika fogtvärsnitten i nivå med det sagda mellanskiktet är större än ett före- givet värde, att det av mätpunkterna bestämda polygonet i sistnämnda fall delas genom en lodlinje genom fogen i ett första och andra delpolygon som omfattar mätpunkterna på var sin fogsida och fogkant, varvid trådmatningshastighe- ten (yflmfi för den svetssträng som skall nedläggas mot den ena respektive den andra fogsidan bestämmes för varje fogtvärsnitt som funktion av en för det aktuella fogtvär- snittet beräknad medeltrådmatningshastighet (yqmm) och förhållandet mellan delpolygonareorna.
Tack vare att trådmatningshastigheten bestämmes som funktion av fogtvärsnittets delpolygonareor erhålls vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning en fog som fylls upp till sina båda fogkanter även vid kantförskjut- ningar överstigande l mm. Om en kantförskjutning mellan fogens fogkanter erhållits vid den förberedande fogbered- ningen kommer delpolygonarean vid fogsidan med den högre fogkanten att vara större än delpolygonarean vid den and- ra fogsidan. Detta medför att den svetssträng som skall nerläggas mot respektive fogsida skall erhålla en i för- hållande till respektive delpolygonarea anpassad svets- godsmängd. Svetsgodsmängden styrs av trådmatningshastig- heten, som ger en snabbare tillförsel av svetsmaterial vid högre värde, dvs ju högre trådmatningshastighet desto större blir den svetsgodsmängd som per tidsenhet tillförs vid den aktuella fogsidan. Då svetsgodsmängden per läng- denhet ökar, medan energitillförsel per längdenhet blir mindre än vid förfarandet enligt EP-Bl-423 088 blir så- lunda upphettningen av svetssträngen mindre och en därpå beroende, oönskad utbredning av strängen undvikes, dvs den erhållna svetssträngen blir högre och smalare än svetssträngen vid ovannämnda förfarande.
Fogens kontur fastställes av praktiska skäl punkt- vis.
Punkterna blir hörnpunkter i ett polygon, vars area 10 15 20 25 30 35 ÄH n: _". . . . | :- «s1s fvs lätt kan beräknas med hjälp av någon lämplig polygonalgo- ritm. Vid enkla fogformer med plana fogytor krävs i all- mänhet endast ett fåtal punkter för beräkningen av den Det är tänkbart att uppmäta dessa punkter medelst exempelvis en optisk mot fogtvärsnittet svarande polygonarean. sensor, såsom en lasersensor.
Lämpligen förflyttas sensorn synkront med svetshuvu- det, arbetsstyckena förflyttas i förhållande till svetshuvudet dvs med svetshastighten. Om svetshuvudet är fast och är lämpligen även sensorn fast. Sensorn uppbäres företrä- desvis av svetshuvudet.
Det har visat sig vara lämpligt att hela fogen avlä- ses innan svetsparametrarna för nästa skikt bestämmes.
Svetsningen och avläsningen av fogen bör dock ske i stort sett samtidigt för att minimera totaltiden för svetsarbe- tet. När den första strängen, med det första skiktet, som vanligen är identisk nedlägges och den framför svets- huvudet anordnade sensorn avläser fogens kontur, förelig- ger därför inga mätvärden för bestämning av svetsparamet- rarna för denna första sträng. Därför nedlägges den förs- ta strängen med en föregiven mängd svetsgods per längden- het, väljes som funktion av den aktuella svetsoperationen. Av som företrädesvis är lika stor längs hela fogen och praktiska skäl kan det vara lämpligt att för åstadkomman- de av ett första skikt i början nedlägga flera strängar med en viss föregiven mängd svetsgods per längdenhet.
Nedläggningen av två strängar per skikt bestäms fö- reträdesvis enbart i beroende av fogens bredd vid skik- tets nivå.
Enligt en utföringsform av uppfinningen är medel- trådmatningshastigheten (yqmm) för de olika fogtvärsnit- ten företrädesvis konstant, dvs medeltrådmatningshastig- heten (yqmm) varierar ej i fogens längdriktning, medan svetshastigheten (ymfl varierar i fogens ländriktning, varvid en mot medelvärdet av fogtvärsnittens polygonareor svarade medelsvetshastighet (ymà bestämmes och svetshas- tigheten (ymfi för respektive fogtvärsnitt beräknas som l0 15 20 25 30 35 .-. .U .I . . . . .- »15 funktion av medelsvetshastigheten och förhållandet mellan polygonareornas medelvärde (gym) (fån)- Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är och det aktuella fogtvär- snittets polygonarea svetshastigheten (ymfl för de olika fogtvärsnitten före- trädesvis konstant, dvs svetshastigheten varierar ej i fogens längdriktning, medan medeltrådmatningshastigheten (yqmm) varierar i fogens ländriktning, varvid en mot me- delvärdet av fogtvärsnittens polygonareor svarade genom- snittlig medeltrådmatningshastighet (ytpnm) (ywmfl bestämmes och medeltrådmatningshastigheten för respektive fogt- värsnitt beräknas som funktion av den genomsnittliga me- deltrådmatningshastigheten (Xqmm) och förhållandet mellan det aktuella fogtvärsnittets polygonarea (šyfl (Emm)- Det bestämda värdet av mellanskiktets polygonarea och polygo- nareornas medelvärde (Emm) i varje fogtvärsnitt kan beräknas som funktion av (P2, P3, P5, P6), som är skärningspunkterna mellan polygonareans hörnpunkter varvid hörn- (PM (P9, mellanskiktets fogbotten och fogsidor, uppmätes under punkterna och nedläggning av den i detta skikt först och mot den ena fogsidan nedlagda strängen på ett bestämt avstånd (I) (P5) I punkten mellan den först nedlagda strängens övre yta och från fogsidan, medan hörnpunkten som är skärnings- nämnda ena fogsida, uppmätes under nedläggning av den omedelbart därefter mot den andra fogsidan nedlagda (P6) , mellan den mot nämnda andra fogsidan nerlagda strängens strängen, medan hörnpunkten som är skärningspunkten övre yta och nämnda andra fogsida, beräknas med hjälp av en uppmätt höjd (hl) av nämnda först nedlagda sträng, som (112 = (hl X V_S_ pn/â pn)), Vari âzpn OCh êlpn är den motsvarande strängarean av de båda nedlagda strängar- (hz) den mot den andra fogsidan nerlagda strängen. enligt formeln na, ger höjden av och därigenom skärningspunkten för Mellanskiktets strängar kan öka med en sträng i för- hållande till föregående skikt om den beräknade polygona- (So x (Z + l)), rean (Emm) för mellanskiktet är större än lO l5 20 25 30 35 . - - | 1- % 5-1» där (So) i föregående skikt och (l) är den nominella strängarean, (Z) antal strängar är konstant, exempelvis 0,5.
Strängareorna för de ytterligare strängarna i samma mellanskikt kan erhållas genom interpolation med avseende på strängareorna av de båda mot fogsidorna nedlagda strängarna och de motsvarande trådmatningshastigheterna (yflwn) är proportionella mot strängareorna (§fmQ.
Då minst tre strängar nedlägges i fogen för bildande av ett mellanskikt kan avståndet mellan svetssträngarnas centrum, den så kallade delningen (gyn, bestämmas för varje fogtvärsnitt som funktion av den så kallade symmet- riska delningen (Lo) och lutningskoefficienten (kqm) för det aktuella fogtvärsnittets sammanbindningslinje mellan (kfpn) där b är bredden av det dess fogkanter och/eller lutningskoefficienten varvid Lo= b/Z, för dess fogbotten, aktuella fogtvärsnittets fogbotten och Z är antal sträng- ar i fogtvärsnittet.
Placeringen av svetssträngarna i varje fogtvärsnitt åstadkommes företrädesvis på så sätt att svetssträngarna närmast fogsidorna placeras så att den önskade inträng- ningen i dessa åstadkommes, medan placeringen av de mel- lanliggande strängarna beräknas med hjälp av avståndet mellan strängarnas centrum, dvs delningen (læn) enligt formeln: (åpn=Lo(l+k); kzO) (;pn= 1- <1-Lo) <1“*>,-1< x F), där (F) stämd, konstant förstärkningskoefficient. varvid (k=(k¶m-kqm) är en empiriskt be- Efter nedläggningen av ett mellanskikt i fogen och före nedläggningen av nästa skikt beräknas företrädesvis (Emm) av de återstående fogtvärsnitten och medel- kvoten mellan medelvärdet (§?fl värdet av det sist nedlagda mellanskiktets tvärsnittsare- av fogtvärsnittens polygo- 11812601' or i alla fogtvärsnitt, varvid toppsträngar för ett topp- skikt företrädesvis nedlägges i fogen på detta mellan- skikt, trädesvis mindre än 0,7. när kvoten är mindre än ett föregivet värde, före- lO 15 20 25 30 35 , , \ . .. . . « | - . - . . a . . - - ~ « | ~ e 5158773 Strängantalet i toppskiktet kan ökas med ett, jämn- fört med antalet i det sist nedlagda mellanskiktet, om (Ae) (Ac > So x Z x ymMy@m), där (So) är den nominella strängarean, (Z) är (ymfl är medelsvetshastigheten och (ymm) är den lägst tänkbara arean av toppskiktet uppfyller villkoret antalet strängar i det sist nedlagda mellanskiktet, svetshastigheten.
Strängantalet i toppskiktet kan ökas med ett, jämn- fört med antalet i det sist nedlagda mellanskiktet, om arean (AC) av toppskiktet uppfyller villkoret (Ac > So x Z x ynmx/yqmm), där (So) är den nominella strängarean, (Z) är antalet strängar i det sist nedlagda mellanskiktet, (ywmfl är den genomsnittliga medeltrådmatningshastigheten och (yumx) är den högst tänkbara trådmatningshastigheten.
Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, som visar två ut- förningsformer för användning vid förfarandet enligt fö- religgande uppfinning.
Fig la, lb, lc visar ett tvärsnitt genom en V-fog vid olika tillfällen av svetsningen.
Fig 2a, 2b, 2c visar kantförskjutningen vid en stum fog vid cylindriska arbetsstycken.
Fig 3 visar något schematiskt en anordning för auto- matisk flerskiktssvetsning med ett rörligt svets- huvud.
Fig 4 visar en V-fog för förklaring av vissa i be- . skrivningen använda begrepp.
Fig 5 visar ett diagram av beräknande svetshastig- heter i olika fogtvärsnitt.
Fig 6 visar en korrekt V-fog vid nedläggningen av ett skikt med två strängar.
Fig 7 visar en V-fog med kantförskjutning vid ned- läggningen av ett skikt med två strängar.
Fig 8 visar en korrekt V-fog vid nedläggningen av ett skikt med tre strängar.
Fig 9 visar en V-fog med kantförskjutning vid ned- läggningen av ett skikt med fyra strängar. lO 15 20 25 30 35 in n; 2.1 n- Fig l0 visar i ett diagram hur trådmatningshastig- heten yH@1varierar som funktion av strängarean Éâxpn.
Fig lla visar en fog, som fyllts med symmetriskt an- ordnade svetssträngar.
Fig llb visar samma fog som i fig lla, med den skillnaden att den fyllts med osymmetriskt anordnade svetssträngar.
Fig 12 visar en V-fog före nedläggningen av ett toppskikt.
Fig 13 visar schematiskt ett system för auto- matisk flerskiktssvetsning.
Fig 14 visar något schematiskt en anordning för auto- matisk flerskiktssvetsning med två fasta svets- huvuden.
I fig la visas ett snitt genom en V-fog mellan två lb med en spalt 2, arbetsstycken la, fogsidor 3a, 3b, fogkanter 4a, 4b, fogens rotsidor 5a, 5b, och toppsidor 6a, 6b. Arbetsstyckena la och lb visas något förskjutna i höjdled med avseende på fogkanterna 4a, 4b. Fogens po- lygonarea_§m i det aktuella tvärsnittet begränsas av fogsidorna 3a, 3b, spalten 2 och en tänkt linje 7 mellan de båda fogkanterna 4a, 4b. Denna linje kallas i det föl- jande för fogkanternas sammanbindningslinje. I fig lb vi- sas samma fog med en rotsträng 8. Fogens polygonarea är nu mindre och betecknas med Ban Rotsträngen 8 nedlägges med fast inställda värden på svetsparametrar längs hela fogen. Dessa så kallade nomi- nella värden väljs före svetsoperationen och bestäms av de arbetsstycken som skall hopsvetsas, kvalitetskraven på den bildade svetsfogen samt utseendet på den aktuella ofyllda svetsfogen. Det bör härvid observeras att fogens tvärsnitt ändrar sig längs fogen på grund av tillverk- ningstekniska toleranser, särskilt med avseende på fogbredden och kantförskjutningen, samt formförändringar under svetsningen. Då_§m först avläses i samband med ned- läggningen av den första strängen i fogen nedlägges denna 10 15 20 25 30 35 . ~ « . .n , . . . .- - . . . . , - .- 10 ls15 773 sträng längs hela fogen med en konstant nominell svets- hastighet Vo och en konstant nominell trådmatningshastig- Detta medför att den nedlagda strängens tvärsnittsarea êflm blir lika stor längs hela het Vw för svetselektroden. fogen, nämligen âfim = So= (t x vw)/vo, vari t är svetse- lektrodens tvärsnittsarea och So är den nominella sträng- arean. Index x betecknar härvid den aktuella strängens nummer, p betecknar aktuellt skikt och n betecknar aktu- ellt fogtvärsnitt. Vid nedläggningen av den första strängen 9 i fogens andra skikt är det den återstående polygonarean Emlsom är dimensionerade för svetshastighe- ten och trådmatningshastigheten. Denna polygonarea Bm1 fastställes för varje fogtvärsnitt i samband med nedlägg- ningen av denna sträng och användes för beräkning av strängens 9 svetsparametrar. Då En på grund av ovan nämn- da orsaker varierar i fogens längdriktning måste även svetsgodsmängden per längdenhet variera i fogens läng- driktning för att en jämn fyllning av fogen skall erhål- las. Svetsgodsmängden per längdenhet varierar som funk- tion av svetshastigheten och trådmatningshastigheten och genom att variera den ena eller den andra eller båda två av dessa svetsparametrar erhålles en till det aktuella fogtvärsnittet anpassad svetsgodsmängd. Hur svetshastig- heten eller trådmatningshastigheten beräknas i det aktu- ella fogtvärsnittet kommer att beskrivas i samband med beskrivningen av den första utföringsformen i fig 3 resp. den andra utföringsformen i fig 14.
I Fig lc visas samma fog efter nedläggningen av yt- terligare två strängar 10, 11. Vid nedläggningen av den första och den andra strängen 10 resp. ll i fogens tredje skikt är det på motsvarande sätt En som är dimensioneran- de för svetsparametrarna. En annan faktor av stor bety- delse för hur svetssträngarna skall nedläggas i det aktu- ella fogtvärsnittet är hur stort avståndet är mellan fogkanterna i vertikalled. Detta avstånd brukar kallas för kantförskjutningen. lO l5 20 25 30 35 | | » = H ll ~s1s 775 En kantförskjutning förekommer i regel vid stum- fogsvetsning av stora rör eller cylindriska behållare.
Tvärsnitten av de rör- eller behållarsektioner som skall hopsvetsas avviker alltid något från cirkelformen och är elliptiska eller ovala. Vid hopsvetsningen av sådana ar- betsstycken är det i allmänhet inte möjligt att inbringa axelsystemen av de elliptiska eller ovala tvärsnitten i överensstämmelse med varandra. Följden blir en kantför- skjutning i fogen, som ändrar sig kontinuerligt längs he- I fig 2a visas något överdrivet i axiell rikt- l2b med ellip- Kantförskjutningen la fogen. ning två cylindriska arbetsstycken l2a, tiskt tvärsnitt i stumfogposition. (fig 2b) 12b är den omvända jämfört med den längs snittet II-II (fig 2c). nuerligt längs periferin. Som påpekats i beskrivningsin- längs snittet I-I av de båda arbetsstyckena l2a, Kantförskjutningen ändrar sig som synes konti- ledningen är det korrektare att ange kantförskjutningen i form av en lutning av fogkanternas sammanbindningslinje Lut- ningen för den aktuella fogbottnen är också av betydelse än som ett avstånd i vertikalled mellan fogkanterna. för hur svetssträngen skall nedläggas i fogen för att en upp till sina båda fogkanter fylld svetsfog skall erhål- las trots en avsevärd kantförskjutning.
För att fastställa fogens kontur, dvs den återståen- de polygonarean, i ett stort antal fogtvärsnitt användes vid föreliggande utföringsexempel, såsom visas i fig 3, en optisk mätenhet 18 i form av en laserdiod 19 och en optisk sensor 20, som uppbäres medelst ett icke visat svetshuvud. I fogen 33 har redan nedlagts några strängar 34 och en ytterligare sträng, som är inte synlig i fig 3, nedlägges med hjälp av åtminstone en i tre riktningar rörlig, kontinuerligt frammatad elektrod 32, som också uppbäres av nämnda svetshuvud.
Under svetsningen fastställer sensorn fogens före- 35b och botten 36, genom avläsning av 5 över fogbotten jämt fördelade liggande kontur, dvs. fogens sidor 35a, punkter 4la-e samt en punkt 42a resp. 42b vid vardera 10 15 20 25 30 35 n u. fogkanten. Som framgår av figuren är den första och sista mätpunkten 4la resp. 4le på fogbottnen placerad vid skär- ningslinjen mellan fogbottnen och fogsidorna. (fig 4) skall all- mänt föreställa en polygonarea Ewh varvid det första in- Den inramade arean 59 av fogen 60 dexet syftar till den tvärsnittsarea som fastställes i samband med nedläggningen av det Pzte skiktet och n syf- tar till det nzte fogtvärsnittet, där avkänningen verk- ställes. Med exv. En betecknas således polygonarean i det tredje fogtvärsnittet, när det första skiktet nedlägges.
Som påpekats ovan måste svetsgodsmängden per längdenhet variera som funktion av det aktuella snittets polygonarea šynför erhållande av en jämn fog. I den i fig 3 visade utföringsformen varierar svetshastigheten yw1i fogens längdriktning, medan den så kallade medeltrådmatningshas- tigheten (se sid 20-21) yqmm ej varierar i fogens läng- driktning. Vid beräknandet av svetshastigheten ym1för re- spektive fogtvärsnitt bestämmes först en mot medelvärdet §@m av fogtvärsnittens respektive polygonarea šyn svarande medelhastighet ym1(ym1~ Vo), varefter svetshastigheten beräknas medelst formeln Ym1= ym1x §mM§@n.
Härvid bör påpekas att beräkningen av medelvärdet av polygonareorna för strängarna i det aktuella skiktet be- räknas på olika sätt för den första strängen i varje skikt samt för resterande strängar i skiktet. Då sensorn uppmäter punkter för beräkning av det aktuella fogtvär- snittets återstående polygonarea först vid nedläggningen av skiktets första sträng kan det korrekta värdet på me- delvärdet av fogtvärsnittens polygonareor först beräknas när hela strängen har nedlagts. För beräkning av den första strängens svetshastighet användes därför istället approximationen gym = 2 (špqfl-So x Z)/n istället för det senare fastställda korrekta värdet på denna storhet. Dock kan det korrekta värdet på §m1användas.
På grund av att gyn varierar i fogens längdriktning- blir svetshastigheten olika från det ena fogtvärsnittet till det andra. I fig 5 visas svetshastigheten som funk- 10 15 20 25 30 35 3 '_7731 |U1p,i 51; tion av fogtvärsnitten. Medelvärdet av svetshastigheten ym1har valts med hänsyn till medelvärdet Emlav de åter- stående polygonareorna. Av svetstekniska skäl bör varia- tionerna av svetshastigheten hållas inom vissa gränser, som här betecknas med ymm och Ymm. Beräkningen går till så att det väljes ett medelvärde av svetshastigheten, så att om möjligt svetshastigheterna för alla fogtvärsnitt, som beräknas enligt den ovan angivna formeln, ligger inom det av ym och yänldefinierade intervallet. Om hastighe- ten i något fogtvärsnitt är större än ymfl utlöses en sig- nal, som exv. informerar operatören, innan strängen ned- lägges, att svetshastigheten vid ett eller flera fogtvär- snitt får ett för högt eller lågt värde. Flera åtgärder kan vidtagas för att komma tillrätta med detta problem.
Svetshastigheten i dessa fogtvärsnitt kan exv. begränsas till det tillåtna övre eller undre gränsvärdet, eftersom det kan förväntas att en utjämning sker vid nedläggningen av den därpå följande strängen. Stora avvikelser tyder dock på ett större fel vid fogbredningen som i många fall 'korrigeras enklast genom en manuell svetsoperation i det berörda fogtvärsnittet, varvid den automatiska svetsope- rationen måste avbrytas för att startas på nytt efter denna fogkorrigering. i På grund av den för dessa fogtvärsnitt beräknade hastigheten skulle ändringen från det ena till det andra fogtvärsnittet ske språngvis, som visas i fig 5. I prak- tiken styrs hastigheten på ett sådant sätt, att en stör- ningsfri övergång från den ena till den andra hastigheten åstadkommes, varvid hastigheten över varje fogtvärsnitt är konstant och lika med ggn Differensen mellan de beräk- nade hastigheterna av två intilliggande fogtvärsnitt är i allmänhet liten och en till denna differens anpassad övergång mellan hastigheten väljes bl.a också med hänsyn till de massor som måste accelereras respektive retarde- ras.
Vid fogsvetsar där fogbreden ökar från roten mot toppsidan måste antalet strängar per skikt ökas ju närma- 10 15 20 25 30 35 , . . . . . . . n ~ . ~ . . . . . . . .. 14 -51-5 '_77- re man kommer toppsidan. (fig 6), manbindningslinjen och horisontalplanet är 0°, visas en I den symmetriska V-fogen utan kantförskjutning dvs lutningsvinkeln mellan sam- nedlagd sträng 61, 62 i det första och andra skiktet.
Fogbredden vid det tredje skiktet är så stor, att två strängar måste läggas ned för att fylla hela skiktet.
Avståndet av elektrodens spets 63 från någon av fogsidorna skall vara ett föregivet värde I, när den mot fogsidan anslutande strängen 64 nedlägges. Är avståndet större än det föregivna värdet blir strängens inträngning i grundmaterialet undermålig.
När den första strängen 64 i det tredje skiktet ned- lägges mot den ena fogsidan med elektroden på ett avstånd I från fogsidan uppmättes samtidigt polygonarean Em. Där- igenom erhålles ett värde för en bredd b mellan sträng- Det har att endast en sträng per skikt erfordras när kanterna 65, 66 av den underliggande strängen 62. visat sig, k x b < I, vari b är den ovan nämnda fogbredden vid den aktuella fogbotten, ett nytt skikt nedlägges och k är en faktor mellan 0,5 dvs. ovansidan av strängen 62, innan och 1,0. Lägre värden för k väljes för fogar där fogvin- keln i det aktuella skiktet är liten, exv. I-fogar. Dess- utom styrs valet av värdet av k av någon eller några av svetsparametrarna, nämligen svetsspänning, svetsström, svetshastighet, trådmatningshastighet och delning, dvs avståndet mellan svetssträngarnas centrum. Mindre värden av k bestämmes genom försök.
Vid osymmetriska fogar med kantförskjutning leder den ovan angivna beräkningen till ogynnsamma resultat och beräkningen av hur svetshastigheten ymlvarierar i fogens längdriktning måste därför kompletteras med en beräkning av någon eller några av de övriga svetsparametrar som kan påverka svetsgodsets fördelning över fogtvärsnittet, så- som trådmatningshastigheten yfimn Som inledningsvis påpe- kats kan ej en ändring av svetshastigheten utnyttjas för att anpassa den nedlagda svetsgodsmängden över fogtvär- snittet till den rådande kantförskjutningen på grund av 10 15 20 25 30 35 . . . . . ~ . ~ . . .- enl ß P4 m w 77-.
I: att en ökning av svetsgodshastighetn ger upphov till en ökad upphettning och nersmältning av den aktuella svets- strängen. Detta resulterar i att en fog med en plan istället för en sned ovansida bildas. För att få en jämn fördelning av svetsgodset i en sådan fog (fig 7), så att fogen blir fylld upp till sina båda fogkanter, beräknas för varje fogtvärsnitt en delpolygonarea för den vänstra En lodlinje 69, lygonarean Ban i två delpolygon Bp5n,_§¥3n dras från mitt- och den högra foghalvan. som delar po- punkten av den aktuella fogbotten vinkelrätt mot horison- talplanet. Sträckningen av denna linje beräknas med hjälp av de av sensorn avlästa punkterna.
Delpolygonen §p%n och Bdbn omfattar de med streckade linjerna inramade areorna 70, 71. Delpolygonareorna för respektive fogtvärsnitt beräknas med hjälp av polygon- arean gm, som beräknas med hjälp av de punkter som uppmä- tes vid nedläggningen av den första strängen 72 i det tredje skiktet medelst en allmänt vedertagen polygonalgo- ritm.
De båda delpolygonareorna ligger till grund för be- räkning av trådmatningshastigheten yßbn över fogtvärsnit- tet n i det tredje skiktet av fogen som omfattar de båda svetssträngarna 72, 73, varvid trådmatningshastigheten för den första strängen 72 betecknas med ytfin.
Beräkningen av trådmatningshastigheten för de båda strängarna som nedlägges mot fogsidorna utgår från de ovan beräknade delpolygonareorna och medeltrådmatnings- hastigheten yfimm (fig 10). ytllšn Vt23n zyanmx 1/(1 + gnzan/gnän) 2yc3nm>< l/(l + 2131311/3132311) ll Då trådmatningshastigheten ej varierar i fogens längdriktning är således ywmn konstant för all fogtvär- snitt för det aktuella skiktet. Detta konstanta värde 10 15 20 25 30 35 ,.,. nun.- ~ . . . . i . x , 16 »S15 '_7173 sätts företrädesvis till yw, dvs det nominella värdet för tràdmatningshastigheten.
Det bör också observeras att ovannämnda formler för beräkning av trådmatningshastigheten även gäller för osymmetriska fogar utan kantförskjutning, dvs så fort delpolygonerna ej är lika stora sker det en justering av trådmatningshastigheten över det aktuella fogtvärsnittet.
Den första och den andra strängen i fogtvärsnittet ned- lägges således i detta fall ej med samma trådmatningshas- tighet.
I en symmetrisk fog utan kantförskjutning (fig 8) har nedlagts en sträng 74 respektive 75 och två strängar 76, 77 respektive 78, 79 i var sitt skikt. Två strängar 80, 81 har redan nedlagts i det femte skiktet. För att räkna ut om antalet strängar i det femte skiktet skall vara två eller ökas med en sträng till tre görs först en beräkning av det femte skiktets polygonarea (så kallad lagerarea) Pimii varje fogtvärsnitt. Polygonarean beräk- nas med hjälp av polygonareans hörnpunkter P2, P3, P5, P6 medelst en lämplig, vedertagen polygonalgoritm, varvid hörnpunkterna P2 och P3, som är skärningspunkterna mellan mellanskiktets fogbotten och fogsidor, uppmätes under nedläggning av den i detta skikt först och mot den ena fogsidan nedlagda strängen 80 på ett bestämt avstånd I från fogsidan. Hörnpunkten Ps, som är skärningspunkten mellan den först nedlagda strängens övre yta och nämnda ena fogsida, uppmätes däremot under nedläggning av den omedelbart därefter mot den andra fogsidan nedlagda strängen 81. Hörnpunkten P6, som är skärningspunkten mel- lan den mot nämnda andra fogsidan nerlagda strängens övre yta och nämnda andra fogsida, beräknas däremot med hjälp av en uppmätt höjd h1 av nämnda först nedlagda sträng, (hix Våënßâän), vari §%n och §%n är den motsvarande strängarean av de båda nedlagda som enligt formeln h2= strängarna, ger höjden h2 av och därigenom skärningspunk- ten Ps för den mot den andra fogsidan nerlagda strängen. 10 l5 20 25 30 35 _ ï, . . . . . » » . X : -- 17 ;515 773 Då den beräknade polygonarean Emm för mellanskiktet (Z + l), Z antal strängar i föregående skikt och l är kon- är större än So x där So är den nominella sträng- arean, stant, exempelvis 0,5, nedlägges en tredje sträng 83 i det femte skiktet. Antalet strängar kan bara öka med en per skikt.
Strängarean av den här antydda tredje strängen 83 i skiktet eller den totalt nionde strängen i fogen är_§%n.
Svetshastigheten för denna sträng är lika stor som för övriga strängar i det aktuella fogtvärsnittet, men varie- rar i fogens längdriktning. Då fogen är symmetrisk är här vilket medför att trådmatningshastigheten över hela fogtvärsnit- de ovan definierade delpolygonareorna lika stora, tet är konstant och lika med medeltrådmatningshastigheten yrsnm . I Vid en fog med kantförskjutning (fig 9) och flera strängar per skikt bestämmes medeltrådmatningshastigheten 85 i ett nytt skikt som funktion av var sin delpolygonarea. för de båda mot fogsidan anliggande strängarna 84, Polygonarean delas genom lodlinjen 87 i två halvor, som i fig 9 har en med en linje 88, 89 inramad area.
Trådmatningshastigheten för de båda yttersta sträng- arna i det nya skiktet blir sedan _\_/:tl6n = 2yt6nm X ”i” _P_D26n/PD16n) ytzön = Zytönm X + gDlón/PDzön) De mot yßßnoch yÉ%n svarande strängareorna blir §fm och ëåen.
För de strängar som skall nedläggas mellan ytter- strängarna beräknas strängareorna genom linjär interpola- tion med avseende på strängareorna av de båda mot fogsi- (84, trådmatningshastigheterna (yåkn) är proportionella mot dorna nedlagda strängarna 85) och de motsvarande strängareorna (âflm). Detta framgår av fig lO, som visar trådmatningshastigheten yäßn som funktion av strängarean 10 l5 20 25 30 35 d) l P51 m 7?- åfim. Till skillnad mot fig 9 ligger dock här den vänstra fogkanten på en högre nivå än den högra fogkanten.
Om antalet strängar i skiktet är åtminstone tre an- vänds ej endast en över fogtvärsnittet variabel trådmat- ningshastighet utan även en över fogtvärsnittet variabel delning för att även vid stor kantförskjutning erhålla en till sina båda fogkanter fylld fog. Som påpekats tidigare är det i dessa sammanhang korrektare att uttrycka kant- förskjutningen som en lutning av fogkanternas sammanbind- ningslinje än som en förskjutning i vertikalled av fogkanterna. Lutningen uttryckes härvid som en lut- ningskoefficient för sammanbindningslinjen. Naturligtvis har även lutningskoefficienten för den aktuella fogbotten betydelse för delningen, eftersom en symmetrisk delning kan användas om ovanstående lutningskoefficienter är lika stora. I fig llb visas att avståndet mellan svetssträng- arnas centrum, dvs. delningen Em” varieras som funktion (Lo) och lut- för det aktuella fogtvärsnittets av den så kallade symmetriska delningen ningskoefficienten (kwn) sammanbindningslinje mellan dess fogkanter och lut- Vid beräk- ningen av delningen Lmluträknas först ett värde på Lm ningskoefficienten (kam) för dess fogbotten. som är lika med delningen vid en symmetrisk fog utan dvs Lo= b/Z, aktuella fogtvärsnittets fogbotten och Z är antal strän- kantförskjutning, där b är bredden av det gar i fogtvärsnittet. I fig lla visas däremot samma fog som i fig llb med symmetrisk delning, dvs Lm1= Lu Vid fallet enligt fig llb bestäms först placeringen av fogarna närmast fogsidorna av den önskade inträngning- en i fogsidorna, medan placeringen av de mellanliggande strängarna beräknas med hjälp av avståndet mellan sträng- arnas centrum, dvs delningen (ëwfl, enligt formeln: l9n=Lo(h*); kz0 gpn= i-(i-Lo) (tkh-k <0, varvid k=(k¶m-kwn) x F, där F är en empiriskt bestämd, konstant förstärkningskoefficient. F är exempelvis 2.
Istället för att beräkna värdet på ëpqmedelst ovanstående 10 15 20 25 30 35 - » . : a: ., 1-- 19 fšåš ?7š formel, som ger förskjutning av strängarna mot den höga sidan, dvs den vänstra sidan i fig 11a och 11b, kan även formlerna rm = Lou/Hk),- kzo gp.. = i-(l-Lo) (lftkb- 1< och gyn = (l+k) x Lo/(1 + k x Lo) læn = 1-(1-k)x(1-Lo)/((1- 1<>><(1-Lo))> 1<<0 användas. Den första av dessa två formler ger förskjut- ning mot den låga sidan, medan den andra av dessa formler ger en symmetrisk förskjutning.
När ett skikt har färdigsvetsats kontrolleras om det följande skiktet skall bli ett toppskikt, med vilket svetsoperationen avslutas. Medelvärdet §m1av fogtvärsnit- tens återstående polygonareor špn, som visas med den inra- made arean 90 i fig 12 beräknas, varefter en kvot beräk- nas av detta medelvärde Bm\och medelvärdet av det sist nedlagda mellanskiktets tvärsnittsarea i alla fogtvär- snitt. En sådan tvärsnittsarea visas som överkorsad area 91 i fig 12 och beräknas som Sox Z, där, Sox Z är den no- minell strängarean och Z är antalet strängar i det sist nedlagda skiktet. När denna kvot är mindre än 0,7 utföres nästa skikt som toppskikt. Strängantalet i toppskiktet ökas med ett, mellanskiktet, jämfört med antalet i det sist nedlagda om arean AC av toppskiktet uppfyller vill- koret Ac > So x Z x ymdymm, där So är den nominella strängarean, Z är antalet strängar i det sist nedlagda mellanskiktet, ym\är medelsvetshastigheten och ymm är den lägst tänkbara svetshastigheten. Ac beräknas härvid en- ligt formeln Ac= 2(šp4n-Sox Z)/n + b x (Capmm1+ Capmm)/2, där b är bredden på toppskiktet, Capmn1är toppskiktets lägsta och Capmw är toppskiktets högsta höjd över fogkan- terna. Vid nedläggningen av de båda yttersträngarna 92, 93 hålles elektrodspetsen 94 på ett avstånd I1 i sidled från fogytan 95 eller dess tänkta förlängning ovanför vilket är mindre än det ovan nämnda avståndet I1< I toppsidan, I, dvs. (fig 6). Avståndet I1 är beroende av fog- formen och bestämmes genom försök. 10 15 20 25 30 35 f . . . . . . _ _ _ . .. -a u- LH çn 4' 771 I IIJ Alla ovan nämnda beräkningar utföres i en mikropro- (fig 13), Den med en svetsbrännare 97 förbundna sensorn 98 cessor 96 som utgör en del av en svetsutrust- ning. avger mot de avlästa mätpunkterna svarade signaler till mikroprocessorn 96, som på grund av denna information en- ligt ett program bl.a. beräknar värdena för svetshastig- heten i varje fogtvärsnitt, antalet strängar per skikt, trådmatningshastigheten för strängarna, delningen m m.
Resultaten omvandlas till signaler som överföres till svetsbrännarens försörjningsenhet 99 och till svetsbrän- naren 97, som är försedd med ett frammatningsverk 101 för svetselektroden 100. Vidare kontrolleras kontinuerligt sensorns och svetsbrännarens läge i förhållande till fo- gen för exv. bestämningen av fogtvärsnittens läge, där avläsningen av mätpunkter för beräkningen av polygon- areorna pågår.
Enligt ovan utför sensorn i varje fogtvärsnitt ett omfattande mätprogram för bestämningen av fogens kontur.
Dessa mätvärden används också för styrningen av svets- brännarens läge längs fogen.
Vid den i fig 14 visade utföringsvarianten för hop- svetsning av exempelvis stora rörstycken 102 med en dia- meter på ca 0,5-3 m och en längd på ca 4-12 m till lång- sträckta rör med en total längd på ca 12 m brukar svets- utrustningen förses med mer än ett svetshuvud för att förkorta den totala svetstiden. Dessa svetshuvuden brukar också vara fasta, vilket medför att till skillnad mot den i fig 3 visade utföringsformen, där arbetsstyckena var fasta och svetshuvudet rörligt, är här arbetsstyckena, dvs rörstyckena, rörliga och svetshuvudena fasta. Varje svetshuvud är, såsom visas i fig 14 försett med en optisk sensor 103 och en svetsbrännare 104 med ett frammatnings- verk 105 för frammatning av svetselektroden. Rören för- flyttas i samma hastighet medelst var sitt rulldon 106.
Då alla rören måste förflyttas med samma hastighet blir således svetshastigheten konstant för alla fogtvärsnitt i fogens längdriktning. För att erhålla en till sina 10 l5 20 25 30 l\) l y C'fÉ ffï - u lv I v w fogkanter jämnt fylld svetsfog regleras den per längden- het tillförda svetsgodsmängden för denna utföringsvariant genom att trådmatningshastigheten ej endast varieras över respektive fogtvärsnitt utan även varieras i fogens läng- driktning. Trådmatningshastigheten y§m1för de olika strängarna räknas ut på samma sätt som tidigare med den skillnaden att medeltràdmatningshastigheten ywmnsom tidi- gare var konstant för alla fogtvärsnitten nu varierar i fogens längdriktning, dvs ywmnär ej längre lika med nomi- nella trådmatningshastigheten Vw. Medeltrådsmatningshas- tigheten för varje fogtvärsnitt beräknas som funktion av den genomsnittliga medeltrådmatningshastigheten yqmm och förhållandet mellan det aktuella fogtvärsnittets polygo- narea Emloch polygonareornas medelvärde Bmw där den ge- nomsnittliga medeltrådmatningshastigheten Ywmnär lika med Vw. Övriga beräkningar för delning m m kommer att beräk- nas på samma sätt som för utföringsformen enligt fig 3.
Formeln för beräkning av om strängantalet i toppskiktet skäll ökas med en sträng eller inte kommer dock att för- ändras på så vis att kvoten ymMy@n1byts ut mot yumx[¶wmni formeln på sid 20.
Uppfinningen är givetvis ej begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan både svets- hastigheten och medeltrådmatningshastigheten variera i fogens längdriktning. Fogens kanter kan exempelvis avlä- sas medelst en akustisk eller mekanisk sensor istället för medelst en optisk sensor. Det skulle även vara möj- ligt att avläsa fogens kontur medelst själva svetsljusbà- gen.

Claims (10)

PATENTKRAV
1. Förfarande vid automatisk flerskiktssvetsning av en av två fogytor bildad fog (33), vid vilket fogens kontur i ett antal tvärsnitt fastställes medelst en sensor (20), såsom en optisk eller en mekanisk sensor, som avger mot fogens kontur i det aktuella fogtvärsnittet svarande signaler, som efter utvärdering styr nedläggningen av svetssträngarna medelst en mot ett svetsställe i fogen riktad, kontinuerligt frammatad elektrod (32), varvid sensorn bringas att mäta punkter (4la - e, 42a - b) av fogens föreliggande kontur i det aktuella snittet, vilka huvudsakligen definierar fogens tvärsnitt och är belägna på fogens fogkanter, fogsidor och fogbotten, varvid arean (gyn) av det av dessa uppmätta punkter bestämda polygonet beräknas, varvid medelvärdet (gmd av dessa polygonareor beräknas, varvid en mot medelvärdet av fog- tvärsnittens polygonareor svarade medelsvetsgodsmängd per längdenhet bestämmes varvid svetsgodsmängden per längdenhet för respektive fogtvärsnitt beräknas som funktion av medel- svetsgodsmängden per längdenhet och förhållandet mellan fogtvärsnittets polygonarea (gyn) och polygonareornas medelvärde (gym) , och varvid svetsgodsmängden per längdenhet varieras som funktion av trádmatningshastighet (yvmfl och/eller svetshastigheten (ymfl, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone två svetssträngar (84, 85) nedlägges i fogen för bildande av ett mellanskikt, när medelvärdet av mot fogens bredd svarande värden vid de olika fogtvärsnitten i nivå med det sagda mellanskiktet är större än ett föregivet värde, att det av mätpunkterna bestämda polygonet i sistnämnda fall delas genom en lodlinje (87) genom fogen i ett första och andra delpolygon (88, 89), som omfattar mätpunkterna på var sin fogsida och fogkant, varvid tråd- matningshastigheten (yfimfl för den svetssträng som skall nedläggas mot den ena respektive den andra fogsidan bestämmes för varje fogtvärsnitt som funktion av en för det aktuella fogtvärsnittet beräknad medeltràdmatningshastighet (yqmm) och förhållandet mellan delpolygonareorna och att då minst tre strängar (80, 81, 83) nedlägges i fogen för bildande av ett mellanskikt, bestämmes avståndet mellan svetssträngarnas .n Y! “ \fl'. u: 'lö centrum, den så kallade delningen (Lmfl, för varje fog- tvärsnitt som funktion av den så kallade symmetriska delningen (Lo) och lutningskoefficienten (kqm) för det aktuella fogtvärsnittets sammanbindningslinje mellan dess fogkanter och/eller lutningskoefficienten (knm) för dess fogbotten, varvid (Lo= b/Z), där b är bredden av det aktuella fogtvärsnittets fogbotten och (Z) är antal strängar i fogtvärsnittet.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a t av att medeltrådmatningshastigheten (yqmm) för de olika fogtvärsnitten är konstant, dvs medeltråd- matningshastigheten (yqmm) varierar ej i fogens längd- riktning, medan svets- hastigheten (ymfi varierar i fogens ländriktning, varvid en mot medelvärdet av fogtvärsnittens polygonareor svarade medelsvetshastighet (ymfi bestämmes och svetshastigheten (ymfl för respektive fogtvärsnitt beräknas som funktion av medel- svetshastigheten och förhållandet mellan polygonareornas medelvärde (fimdoch det aktuella fog- tvärsnittets polygonarea (šçn).
3. Förfarande enligt patentkrav 2, k ä n n e- t e c k n a t av att svetsshastigheten (ywfi för de olika fogtvärsnitten är konstant, dvs svetshastigheten varierar ej i fogens längdriktning, medan medeltrådmatningshastigheten (yqmm) varierar i fogens ländriktning, varvid en mot medelvärdet av fogtvärsnittens polygonareor svarade genom- snittlig medeltrådmatningshastighet (yqmm) bestämmes och medeltrådmatningshastigheten (yqmm) för respektive fog- tvärsnitt beräknas som funktion av den genomsnittliga medeltrådmatningshastigheten (yqmm) och förhållandet mellan det aktuella fogtvärsnittets polygonarea (gyn) och polygonareornas medelvärde (gym).
4. Förfarande enligt något av patentkrav 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att det bestämda värdet av mellanskiktets polygonarea (Emm) i varje fogtvärsnitt beräknas som funktion av polygonareans hörnpunkter (P2, Pr Ps, Ps), varvid hörnpunkterna (P2) och (P3), som är skärnings- punkterna mellan mellanskiktets fogbotten och fogsidor, uppmätes under nedläggning av den i detta skikt först och mot den ena fogsidan nedlagda strängen (80) på ett bestämt 515 773 LH avstånd (I) från fogsidan, medan hörnpunkten (Ps), som är skärningspunkten mellan den först nedlagda strängens övre yta och nämnda ena fogsida, uppmätes under nedläggning av den omedelbart därefter mot den andra fogsidan nedlagda strängen (81), medan hörnpunkten (Ps), som är skärnings-punkten mellan den mot nämnda andra fogsidan nedlagda strängens övre yta och nämnda andra fogsida, beräknas med hjälp av en uppmätt höjd (hl) av nämnda först nedlagda sträng, som enligt formeln (hz= (h1x Všï;7š¶;), vari âflm och §Hm är den motsvarande strängarean av de båda nedlagda strängarna, ger höjden (hm av och därigenom skärningspunkten för den mot den andra fogsidan nedlagda strängen.
5. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e- t e c k n a t av att mellanskiktets strängar ökar med en sträng i förhållande till föregående skikt om den beräknade polygonarean (Emm) för mellanskiktet är större än (So x (Z + l)), där (So) är den nominella strängarean, (Z) antal strängar i föregående skikt och (l) är konstant, exempelvis 0,5.
6. Förfarande enligt något av patentkrav 4-5, k ä n n e t e c k n a t av att strängareorna för de ytterligare strängarna i samma mellanskikt erhålles genom interpolation med avseende på strängareorna av de båda mot fogsidorna nedlagda strängarna (84, 85) och de motsvarande trådmatningshastigheterna (yäßn) är proportionella mot strängareorna (åflm).
7. Förfarande enligt något av tidigare krav, k ä n n e - t e c k n a t av att placeringen av svetssträngarna i varje fogtvärsnitt åstadkommes så att svetssträngarna närmast fogsidorna placeras på så vis att den önskade inträngningen i dessa åstadkommes, medan placeringen av de mellanliggande strängarna beräknas med hjälp av avståndet mellan strängarnas centrum, dvs delningen (læn) enligt formeln: (l9n=LoU*k); kzO) (LW 1- (l-Lo) (Hhk <0) , varvid (k=(k¶m-kam) x F), där (F) är en empiriskt bestämd, konstant förstärkningskoefficient.
8. Förfarande enligt något av patentkrav 1 - 7, k ä n n e t e c k n a t av att efter nedläggningen av ett mellanskikt i fogen och före nedläggningen av nästa skikt beräknas kvoten mellan medelvärdet (gmfi av fogtvärsnittens polygonareor (gyn) av de återstående fogtvärsnitten (90) och medelvärdet av det sist nedlagda mellanskiktets tvärsnitts- areor (91) i alla fogtvärsnitt, och att toppsträngar för ett toppskikt nedlägges i fogen på detta mellanskikt, när kvoten är mindre än ett föregivet Värde, företrädesvis mindre än 0,7.
9. Förfarande enligt patentkrav 2 och 8, k ä n n e - t e c k n a t av att strängantalet i toppskiktet ökas med ett, jämfört med antalet i det sist nedlagda mellan-skiktet, om arean (AC) av toppskiktet uppfyller villkoret (Ac > So x Z x ymJyam), där (So) är den nominella strängarean, (Z) är antalet strängar i det sist nedlagda mellanskiktet, (ymfi är medelsvetshastigheten och (Emm) är den lägst tänkbara svetshastigheten.
10. Förfarande enligt patentkrav 3 och 8, k ä n n e - t e c k n a t av att strängantalet i toppskiktet ökas med ett, jämnfört med antalet i det sist nedlagda mellanskiktet, om arean (Ac)av toppskiktet uppfyller villkoret Ac > So x Z x yumx/yqmm, där (So) är den nominella strängarean, (Z) är antalet strängar i det sist nedlagda mellanskiktet, yqmm är den genomsnittliga medeltrådmatningshastigheten och ynmx är den högst tänkbara tràdmatningshastigheten.
SE9504607A 1995-12-22 1995-12-22 Förfarande vid automatisk flerskiktssvetsning SE515773C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504607A SE515773C2 (sv) 1995-12-22 1995-12-22 Förfarande vid automatisk flerskiktssvetsning
PCT/SE1996/001721 WO1997023324A1 (en) 1995-12-22 1996-12-20 Method for automatic multi-layer welding
CA002240105A CA2240105C (en) 1995-12-22 1996-12-20 Method for automatic multi-layer welding
EP96943467A EP0958091B1 (en) 1995-12-22 1996-12-20 Method for automatic multi-layer welding
US09/091,920 US6155475A (en) 1995-12-22 1996-12-20 Method for automatic multi-layer welding
DE69636740T DE69636740T2 (de) 1995-12-22 1996-12-20 Verfahren zum selbsttätigen mehrlagenschweissen
AU12193/97A AU1219397A (en) 1995-12-22 1996-12-20 Method for automatic multi-layer welding
JP9523578A JP2000502612A (ja) 1995-12-22 1996-12-20 自動多層溶接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504607A SE515773C2 (sv) 1995-12-22 1995-12-22 Förfarande vid automatisk flerskiktssvetsning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9504607D0 SE9504607D0 (sv) 1995-12-22
SE9504607L SE9504607L (sv) 1997-06-23
SE515773C2 true SE515773C2 (sv) 2001-10-08

Family

ID=20400688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9504607A SE515773C2 (sv) 1995-12-22 1995-12-22 Förfarande vid automatisk flerskiktssvetsning

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6155475A (sv)
EP (1) EP0958091B1 (sv)
JP (1) JP2000502612A (sv)
AU (1) AU1219397A (sv)
CA (1) CA2240105C (sv)
DE (1) DE69636740T2 (sv)
SE (1) SE515773C2 (sv)
WO (1) WO1997023324A1 (sv)

Families Citing this family (95)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6545243B1 (en) 2001-09-14 2003-04-08 Delco Remy America, Inc. Dynamic weld power termination for hot-staking armature commutators
US6909066B2 (en) * 2003-07-30 2005-06-21 Edison Welding Institute Adaptive and synergic fill welding method and apparatus
DE102004039410A1 (de) * 2004-08-13 2006-02-23 Precitec Kg Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines automatischen Bearbeitungsprozesses
US9937577B2 (en) 2006-12-20 2018-04-10 Lincoln Global, Inc. System for a welding sequencer
US9104195B2 (en) 2006-12-20 2015-08-11 Lincoln Global, Inc. Welding job sequencer
US10994358B2 (en) 2006-12-20 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for creating or modifying a welding sequence based on non-real world weld data
US8927901B2 (en) * 2008-03-17 2015-01-06 Alcoa Inc. Buried-arc welding of metal work pieces with through-the-arc seam tracking
US9352411B2 (en) 2008-05-28 2016-05-31 Illinois Tool Works Inc. Welding training system
US9483959B2 (en) 2008-08-21 2016-11-01 Lincoln Global, Inc. Welding simulator
US8834168B2 (en) 2008-08-21 2014-09-16 Lincoln Global, Inc. System and method providing combined virtual reality arc welding and three-dimensional (3D) viewing
US8851896B2 (en) 2008-08-21 2014-10-07 Lincoln Global, Inc. Virtual reality GTAW and pipe welding simulator and setup
US8884177B2 (en) 2009-11-13 2014-11-11 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatuses for monitoring weld quality
US9330575B2 (en) 2008-08-21 2016-05-03 Lincoln Global, Inc. Tablet-based welding simulator
US8747116B2 (en) * 2008-08-21 2014-06-10 Lincoln Global, Inc. System and method providing arc welding training in a real-time simulated virtual reality environment using real-time weld puddle feedback
US9318026B2 (en) 2008-08-21 2016-04-19 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing an enhanced user experience in a real-time simulated virtual reality welding environment
US9280913B2 (en) 2009-07-10 2016-03-08 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing enhanced education and training in a virtual reality environment
US8915740B2 (en) * 2008-08-21 2014-12-23 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator
US9196169B2 (en) 2008-08-21 2015-11-24 Lincoln Global, Inc. Importing and analyzing external data using a virtual reality welding system
US8911237B2 (en) 2008-08-21 2014-12-16 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
US8274013B2 (en) 2009-03-09 2012-09-25 Lincoln Global, Inc. System for tracking and analyzing welding activity
US8552337B2 (en) 2009-06-11 2013-10-08 Illinois Tool Works Inc. Weld defect detection systems and methods for laser hybrid welding
US9773429B2 (en) 2009-07-08 2017-09-26 Lincoln Global, Inc. System and method for manual welder training
US9221117B2 (en) 2009-07-08 2015-12-29 Lincoln Global, Inc. System for characterizing manual welding operations
US10748447B2 (en) 2013-05-24 2020-08-18 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing a computerized eyewear device to aid in welding
US9011154B2 (en) 2009-07-10 2015-04-21 Lincoln Global, Inc. Virtual welding system
SE0950604A1 (sv) * 2009-08-24 2010-06-22 Esab Ab Anordning och förfarande för automatisk flersträngssvetsning
US8569655B2 (en) 2009-10-13 2013-10-29 Lincoln Global, Inc. Welding helmet with integral user interface
US8569646B2 (en) 2009-11-13 2013-10-29 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatuses for monitoring weld quality
US9468988B2 (en) 2009-11-13 2016-10-18 Lincoln Global, Inc. Systems, methods, and apparatuses for monitoring weld quality
CN103201065B (zh) * 2010-10-28 2015-12-09 依赛彼公司 焊接装置
EP2652726B1 (en) 2010-12-13 2019-11-20 Lincoln Global, Inc. Welding training system
DE102011006532A1 (de) * 2011-03-31 2012-10-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Schweißvorrichtung
US9101994B2 (en) 2011-08-10 2015-08-11 Illinois Tool Works Inc. System and device for welding training
US9573215B2 (en) 2012-02-10 2017-02-21 Illinois Tool Works Inc. Sound-based weld travel speed sensing system and method
US9126287B2 (en) * 2012-03-12 2015-09-08 Siemens Energy, Inc. Advanced pass progression for build-up welding
CN103521965A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 通用电气公司 自动焊接系统及方法
US20160093233A1 (en) 2012-07-06 2016-03-31 Lincoln Global, Inc. System for characterizing manual welding operations on pipe and other curved structures
US9767712B2 (en) 2012-07-10 2017-09-19 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
US9368045B2 (en) 2012-11-09 2016-06-14 Illinois Tool Works Inc. System and device for welding training
US9583014B2 (en) 2012-11-09 2017-02-28 Illinois Tool Works Inc. System and device for welding training
US9666100B2 (en) 2013-03-15 2017-05-30 Illinois Tool Works Inc. Calibration devices for a welding training system
US9583023B2 (en) 2013-03-15 2017-02-28 Illinois Tool Works Inc. Welding torch for a welding training system
US9672757B2 (en) 2013-03-15 2017-06-06 Illinois Tool Works Inc. Multi-mode software and method for a welding training system
US9713852B2 (en) 2013-03-15 2017-07-25 Illinois Tool Works Inc. Welding training systems and devices
US9728103B2 (en) 2013-03-15 2017-08-08 Illinois Tool Works Inc. Data storage and analysis for a welding training system
US10930174B2 (en) 2013-05-24 2021-02-23 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing a computerized eyewear device to aid in welding
US11090753B2 (en) 2013-06-21 2021-08-17 Illinois Tool Works Inc. System and method for determining weld travel speed
US20150072323A1 (en) 2013-09-11 2015-03-12 Lincoln Global, Inc. Learning management system for a real-time simulated virtual reality welding training environment
US10083627B2 (en) 2013-11-05 2018-09-25 Lincoln Global, Inc. Virtual reality and real welding training system and method
US20150132143A1 (en) * 2013-11-11 2015-05-14 Gerald J. Bruck Welding process and reduced restraint weld joint
US10056010B2 (en) 2013-12-03 2018-08-21 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for a weld training system
US9724788B2 (en) 2014-01-07 2017-08-08 Illinois Tool Works Inc. Electrical assemblies for a welding system
US9751149B2 (en) 2014-01-07 2017-09-05 Illinois Tool Works Inc. Welding stand for a welding system
US10170019B2 (en) 2014-01-07 2019-01-01 Illinois Tool Works Inc. Feedback from a welding torch of a welding system
US9589481B2 (en) 2014-01-07 2017-03-07 Illinois Tool Works Inc. Welding software for detection and control of devices and for analysis of data
US9757819B2 (en) 2014-01-07 2017-09-12 Illinois Tool Works Inc. Calibration tool and method for a welding system
US10105782B2 (en) 2014-01-07 2018-10-23 Illinois Tool Works Inc. Feedback from a welding torch of a welding system
US9836987B2 (en) 2014-02-14 2017-12-05 Lincoln Global, Inc. Virtual reality pipe welding simulator and setup
KR101622676B1 (ko) * 2014-04-17 2016-05-20 대우조선해양 주식회사 수평 맞대기 이음 대용착 용접 장치 및 방법
WO2015185972A1 (en) 2014-06-02 2015-12-10 Lincoln Global, Inc. System and method for manual welder training
CN104002021A (zh) * 2014-06-06 2014-08-27 哈尔滨工业大学 用于多层多道焊道自动识别与跟踪的装置
US9937578B2 (en) 2014-06-27 2018-04-10 Illinois Tool Works Inc. System and method for remote welding training
US10307853B2 (en) 2014-06-27 2019-06-04 Illinois Tool Works Inc. System and method for managing welding data
US9862049B2 (en) 2014-06-27 2018-01-09 Illinois Tool Works Inc. System and method of welding system operator identification
US10665128B2 (en) 2014-06-27 2020-05-26 Illinois Tool Works Inc. System and method of monitoring welding information
US11154946B2 (en) 2014-06-30 2021-10-26 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for the control of welding parameters
US9724787B2 (en) 2014-08-07 2017-08-08 Illinois Tool Works Inc. System and method of monitoring a welding environment
US11014183B2 (en) 2014-08-07 2021-05-25 Illinois Tool Works Inc. System and method of marking a welding workpiece
JP6437758B2 (ja) * 2014-08-12 2018-12-12 Ntn株式会社 等速自在継手の接合タイプ外側継手部材の検査装置
US9875665B2 (en) 2014-08-18 2018-01-23 Illinois Tool Works Inc. Weld training system and method
US11247289B2 (en) 2014-10-16 2022-02-15 Illinois Tool Works Inc. Remote power supply parameter adjustment
US10239147B2 (en) 2014-10-16 2019-03-26 Illinois Tool Works Inc. Sensor-based power controls for a welding system
US10373304B2 (en) 2014-11-05 2019-08-06 Illinois Tool Works Inc. System and method of arranging welding device markers
US10210773B2 (en) 2014-11-05 2019-02-19 Illinois Tool Works Inc. System and method for welding torch display
US10204406B2 (en) 2014-11-05 2019-02-12 Illinois Tool Works Inc. System and method of controlling welding system camera exposure and marker illumination
US10417934B2 (en) 2014-11-05 2019-09-17 Illinois Tool Works Inc. System and method of reviewing weld data
US10402959B2 (en) 2014-11-05 2019-09-03 Illinois Tool Works Inc. System and method of active torch marker control
US10490098B2 (en) 2014-11-05 2019-11-26 Illinois Tool Works Inc. System and method of recording multi-run data
US10427239B2 (en) 2015-04-02 2019-10-01 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for tracking weld training arc parameters
US10373517B2 (en) 2015-08-12 2019-08-06 Illinois Tool Works Inc. Simulation stick welding electrode holder systems and methods
US10657839B2 (en) 2015-08-12 2020-05-19 Illinois Tool Works Inc. Stick welding electrode holders with real-time feedback features
US10438505B2 (en) 2015-08-12 2019-10-08 Illinois Tool Works Welding training system interface
US10593230B2 (en) 2015-08-12 2020-03-17 Illinois Tool Works Inc. Stick welding electrode holder systems and methods
JP6794596B2 (ja) * 2016-07-04 2020-12-02 株式会社神戸製鋼所 下向き溶接における溶接条件作成方法
EP3319066A1 (en) 2016-11-04 2018-05-09 Lincoln Global, Inc. Magnetic frequency selection for electromagnetic position tracking
US10913125B2 (en) 2016-11-07 2021-02-09 Lincoln Global, Inc. Welding system providing visual and audio cues to a welding helmet with a display
US10878591B2 (en) 2016-11-07 2020-12-29 Lincoln Global, Inc. Welding trainer utilizing a head up display to display simulated and real-world objects
GB2558274B (en) * 2016-12-23 2019-04-17 Caterpillar Shrewsbury Ltd Method of remanufacturing a cylinder head
CN106891111B (zh) * 2017-03-23 2019-01-22 北京航空航天大学 一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统
US10997872B2 (en) 2017-06-01 2021-05-04 Lincoln Global, Inc. Spring-loaded tip assembly to support simulated shielded metal arc welding
US11557223B2 (en) 2018-04-19 2023-01-17 Lincoln Global, Inc. Modular and reconfigurable chassis for simulated welding training
US11475792B2 (en) 2018-04-19 2022-10-18 Lincoln Global, Inc. Welding simulator with dual-user configuration
US11776423B2 (en) 2019-07-22 2023-10-03 Illinois Tool Works Inc. Connection boxes for gas tungsten arc welding training systems
US11288978B2 (en) 2019-07-22 2022-03-29 Illinois Tool Works Inc. Gas tungsten arc welding training systems
CN110814467A (zh) * 2019-12-03 2020-02-21 天津工业大学 一种消除电弧增材制造构件边缘塌陷的路径修正方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4186864A (en) * 1976-10-29 1980-02-05 Hitachi, Ltd. Method for producing a welded joint
IT1100853B (it) * 1978-12-22 1985-09-28 Breda Termomeccanica Spa Procedimento e apparecchiatura per la saldatura automatica di giunti su lamiere di grosso spessore
US4508953A (en) * 1982-04-27 1985-04-02 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method of multi-layer welding
JPS60174274A (ja) * 1984-02-20 1985-09-07 Fanuc Ltd 三次元曲面におけるスケ−リング方法
JPS60255271A (ja) * 1984-05-31 1985-12-16 Nippon Kokan Kk <Nkk> 多層溶接の制御方法
GB2180183B (en) * 1985-07-31 1989-09-06 Mitsubishi Electric Corp Automatic welding machine correcting for a variable groove width
DE3545505C2 (de) * 1985-12-20 1995-08-10 Kuka Schweissanlagen & Roboter Verfahren und Vorrichtung zum Aufsuchen und Verfolgen einer Kehlnaht beim Schutzgas-Lichtbogenschweißen
EP0512583B1 (en) * 1986-03-20 1999-06-23 Shin Meiwa Industry Co., Ltd. Method of and apparatus for controlling a welding robot
US4988201A (en) * 1988-09-14 1991-01-29 Nkk Corporation Apparatus for detecting a shape of a groove
WO1990009859A1 (en) * 1989-02-23 1990-09-07 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Seisakusho Method and apparatus for multi-layer buildup welding
US5030812A (en) * 1989-06-13 1991-07-09 Nkk Corporation Method for one-side root pass welding of a pipe joint
SE8902963L (sv) * 1989-09-11 1991-03-15 Esab Ab Saett vid automatisk flerstraengsvetsning
US5166495A (en) * 1989-09-11 1992-11-24 Esab Aktiebolag Method and apparatus for automatic multi-run welding
JPH0810949A (ja) * 1994-06-23 1996-01-16 Fanuc Ltd 多層盛り溶接における溶接ロボットシステムの制御方法
US5841104A (en) * 1996-09-03 1998-11-24 Abb Flexible Automation, Inc. Method and system for multiple pass welding

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997023324A1 (en) 1997-07-03
EP0958091A1 (en) 1999-11-24
US6155475A (en) 2000-12-05
EP0958091B1 (en) 2006-11-29
SE9504607D0 (sv) 1995-12-22
SE9504607L (sv) 1997-06-23
DE69636740T2 (de) 2007-10-18
AU1219397A (en) 1997-07-17
CA2240105C (en) 2008-02-26
CA2240105A1 (en) 1997-07-03
DE69636740D1 (de) 2007-01-11
JP2000502612A (ja) 2000-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE515773C2 (sv) Förfarande vid automatisk flerskiktssvetsning
US4246463A (en) Method and apparatus for arc welding of metal plates from one side only
CN110153534A (zh) 适应焊接变形的多层多道机器人焊接路径规划方法及系统
CA2355625C (en) Apparatus and method for welding pipes together
CN102489947B (zh) 钢管砼桁架梁桥主梁下弦管制作工艺
EP0423088B1 (en) Method for automatic multi-layer welding
CN102133674A (zh) 电弧焊参数的自适应控制
US4816640A (en) Automatic arc-welding method
CA1302516C (en) Automatic arc-welding method
CA1303683C (en) Automatic arc-welding method
JP2004017088A (ja) 多層盛溶接方法及び多層盛自動溶接装置
US4020314A (en) Delivery of welding flux in a method of submerged arc strip cladding of metallic work pieces
EP0049037B1 (en) Method and apparatus for the narrow gap welding of thick tubes
CN117532226A (zh) 一种多层道厚壁构件机器人焊接层道智能规划方法
CN206047310U (zh) 用于保障内腔全熔透焊缝预留给定间隙值的焊接辅助工装
SU1530373A1 (ru) Способ дуговой многослойной сварки
KR20120131563A (ko) 상대적 아크력을 제어하여 루트 갭 변동을 극복하고 안정적으로 이면 비드를 형성하는 맞대기 이음 gmaw 초층 용접 방법
JP2933737B2 (ja) 消耗電極式アーク溶接方法
JP3169342B2 (ja) 横向き多層盛りの自動溶接方法
SU963757A1 (ru) Способ автоматической электродуговой сварки стыковых соединений
JPH0890235A (ja) 横向き溶接継手の溶接方法
CN116021182A (zh) 一种激光复合焊间隙超差自适应调节系统
JPH0866770A (ja) 固定管の片面突合せ溶接における初層溶接方法
JPH0866769A (ja) 固定管の片面突合せ溶接における初層溶接方法
SU1493412A1 (ru) Способ автоматической дуговой сварки неплав щимс электродом горизонтальных стыковых соединений труб

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed