Neposreden odgovor: Pri srednje debeli plošči en sam prehod zahteva vnos toplote, katerega stroški rasti in deformacije zrn presegajo stroške več prehodov. Večprehodno varjenje se zato začne pri utoru: kot, korenska ploskev in koreninska reža določajo prečni prerez, prečni prerez pa določa najmanjše število prehodov. Namestitev žlebov nato vpliva na ojačitev, profil med prehodi in tveganje za pomanjkanje taljenja.
Komu je to namenjeno: Ta priročnik je napisan za varilne in proizvodne inženirje, ki načrtujejo robotsko večprehodno varjenje srednje debelih plošč, kjer en prehod ni mogoč in je načrt prehodov pogosto prepuščen programerju.
Obseg: Zajema, kako geometrija utorov določa načrtovanje plasti in zvarnih kroglic, zakaj namestitev zvarnih kroglic vpliva tako na videz kot na fuzijo ter kaj robotsko varjenje še poslabša. Ne zajema samega testiranja kvalifikacije postopka, izbire potrošnega materiala ali zasnove varjene strukture.
Zakaj en prehod ne dokonča debelega spoja
Z naraščanjem debeline se vnos toplote, potreben za taljenje celotnega odseka v enem prehodu, poveča do ravni, ki jo je težko upravičiti. Posledice so hkrati metalurške in dimenzijske: grobejša zrnata struktura, širše območje vpliva toplote in več popačenj, ki jih je treba naknadno popraviti.
Zapolnjevanje spoja v plasteh ohranja dovod toplote vsakega prehoda znotraj delovnega območja. Prav tako prinaša koristne učinke: vsak prehod predhodno segreje območje za naslednjega, naslednji prehodi pa popuščajo del materiala, ki je bil nanesen pred njimi.
Makro dokazi so enostavni za branje. Večplastni var se ne kaže kot en sam enakomeren pas, temveč kot niz ločenih zaporednih kroglic, meje med njimi pa so vidne na obdelani površini.
V praksi je načrt prehodov tisti, pri katerem robotsko večprehodno varjenje postane ponovljivo ali pa ostane odvisno od programerja. ISO 15614-1: 2017Varilni postopki se kvalificirajo s preizkusom in ne s trditvijo, kar je mehanizem, ki načrt prehoda spremeni v dokumentiran postopek.
Utor določa prečni prerez, prečni prerez pa prehode.
Kot utora, površina korenine in reža med korenino skupaj določajo površino, ki jo je treba zapolniti. To površino delite s količino, ki jo je mogoče razumno nanesti v enem prehodu, in dobili boste spodnjo mejo števila prehodov. Zato se zaporedje načrtovanja začne pri utoru in ne pri naboru parametrov.
Geometrija utora vpliva tudi na dostopnost. Če je utor preozek, gorilnik ne more vstopiti ali pa lahko vstopi le pod neugodnim kotom. Če je utor preširok, se prostornina, ki jo je treba zapolniti, nesorazmerno poveča, kar s seboj vzame čas cikla in povzroči popačenje. ISO 9692-1: 2013 zajema vrste skupnih priprav in zagotavlja skupni besednjak za to razpravo.
Obe smeri imata dejanske stroške, zato je treba pretehtati fazo načrtovanja in ne proizvodnje. Utor, izbran za lažje rezanje, lahko celico tiho napolni z bistveno večjim polnilom, kot bi zahtevala nekoliko drugačna priprava.
Glede na ISO 9692-1: 2013, vrste priprave spojev so eksplicitno razvrščene, kar daje izdelovalcu in integratorju skupni besednjak namesto prepirov o tem, kako naj bi izgledal poševni rob. EVST začne razprave o večplastnem varjenju s to razvrstitvijo.
Postavitev kroglic vpliva na videz in fuzijo
Lokacija vsakega sloja glede na prejšnjega določa, ali je armatura enakomerna, ali se med sloji tvorijo utori in ali je meja med plastmi pravilno spojena. To so povezani, a različni rezultati, od zunaj pa je viden le prvi.
Zaporedje znotraj plasti vpliva tudi na popačenje. Različni vrstni red spojev povzroči različno kotno popačenje in različno vzdolžno krčenje na istem spoju, pri konstrukcijskih delih pa je ta razlika pogosto večja kot učinek prilagoditve parametrov.
Medpasovna temperatura spada v isti načrt. Vpliva tako na metalurške lastnosti kot na nastanek naslednjega zvara, zaradi česar je parameter, ki ga je treba določiti in nadzorovati, ne pa rezultat, ki ga je treba pojasniti pozneje.
Tabela odločanja: kaj sklep upravičuje
V tabeli je prikazano, katera debelina plošče in vrsta spoja lahko sama po sebi upraviči dokaze, ki jih mora dobavitelj še predložiti.
| Dokazi iz skupnega | Načrtovanje je upravičeno | Dokazi, ki jih še vedno dolgujete |
|---|---|---|
| Dosledna strojno obdelana ali termično razrezana priprava, stabilno prileganje | Fiksni načrt plasti in perlic, ki se ga enkrat nauči in ponovno uporabi skozi celotno serijo | Izmerjena porazdelitev prilagajanja in načrt prehoda, preverjen glede na kvalificiran postopek |
| Ročno pripravljeni poševni robovi z vidnimi odstopanji | Iskanje šivov ali strožji nadzor nad metodo priprave, določen pred načrtovanjem celice | Dejanski razpon variacije, saj od njega se odloča, ali je zaznavanje potrebno ali neobvezno |
| Debelina ali vrsta spoja se razlikuje glede na mešanico delov | Načrt vstopnic za skupni tečaj namesto enega načrta, ki velja za vse | Določeni skupni razredi s stopnjo sprejemljivosti za vsakega |
| Raven sprejemljivosti še ni dogovorjena | Ni končnega postopka; zahteve glede videza in prostornine so bile v razpravi ločene. | Dogovorjena raven kakovosti in metoda pregleda, ki jo bo dokazala |
Groove konsistentnost je spremenljivka, ki jo roboti razkrivajo
Ročno varjenje absorbira določeno mero variacij priprave, ker varilec opazuje spoj in se nenehno prilagaja. Robot, ki izvaja naučeno pot, tega ne počne, zato se variacije priprave iz sprejemljive motnje spremenijo v procesni vnos, ki ga je treba nadzorovati ali meriti.
To vodi do odločitve, ki jo je treba sprejeti že zgodaj v projektu: bodisi poostriti metodo priprave, tako da odstopanja ostanejo znotraj naučenega načrta, bodisi dodati iskanje ali sledenje šivov, da se celica lahko prilagodi. Oboje je legitimno; izbira nobenega ni.
Za odločitev so potrebne dejanske razporeditve dimenzij prileganja in poševnih robov iz trenutne proizvodnje. Če teh podatkov ni, se odločitev običajno sprejme do začetka obratovanja, kar je najdražji način za njeno sprejetje.
Videz ni penetracija
Makro posnetek končanega večprehodnega zvara prikazuje zaporedje zvarnih kroglic, prekrivanje in pravilnost površine. Ne prikazuje penetracije, taljenja med plastmi, notranje trdnosti ali mehanskih lastnosti in se ne sme prikazovati, kot da bi to storil.
ISO 5817: 2023 določa ravni kakovosti za nepopolnosti in obema stranema ponuja skupni besednjak za to, kaj je sprejemljivo. ISO 15614-1: 2017 zajema kvalifikacijo postopka, ki je mehanizem, s katerim se dejansko dokažejo notranji rezultati.
Ločevanje obeh kategorij je na tem področju najbolj uporabna disciplina. Vidni dokazi podpirajo smer procesa; volumetrične in mehanske trditve zahtevajo ustrezno preučitev.
Dimenzijska pričakovanja spadajo v specifikacijo
Večprehodna varitev konstrukcij povzroča merljivo krčenje in kotno deformacijo. Kjer so dimenzijska pričakovanja implicitna, se običajno odkrijejo pri montaži, popravek pa se pripiše varjenju in ne odsotnosti dogovorjene tolerance.
ISO 13920: 1996 določa splošne tolerance za varjene konstrukcije in je praktično izhodišče za ta dogovor. Izrecno sklicevanje na razred je bolj uporabno kot opisovanje zahteve s pridevniki.
Kjer ima konstrukcija strožje lokalne zahteve, njihova ločena navedba ohranja splošno toleranco uporabno, namesto da se celotna montaža vsiljuje na najtesnejši primer.
Glede na ISO 13920: 1996Splošne tolerance za varjene konstrukcije so navedene kot razredi, zato je navedba razreda bolj uporabna kot opisovanje zahteve s pridevniki. EVST vpraša, kateri razred velja, preden se nariše koncept vpenjala.
Kaj navesti v zahtevku za kapital
Navedite debelino in material plošče, vrsto spoja in pripravo utora, ki jo nameravate uporabiti, stopnjo sprejemljivosti in metodo pregleda ter izmerjeno porazdelitev odstopanj prileganja od trenutne proizvodnje.
Nato navedite, kaj mora dobavitelj še dokazati: načrt prehoda, ki izhaja iz utora in ne iz predpostavke, dostop gorilnika na vsakem položaju prehoda, ali je glede na vaše podatke o prileganju potrebno iskanje ali sledenje šiva, in razred dimenzijske tolerance, ki ga mora izpolnjevati končni sklop.
Pogosta vprašanja
Zakaj ne bi zvarili debelega spoja v enem prehodu?
Ker bi potreben dovod toplote pri rasti zrn, širini toplotno prizadetega območja in deformaciji povzročil več stroškov kot dodatni prehodi, polnjenje plasti ohranja vsak prehod znotraj uporabnega območja dovoda toplote.
Kdo naj določi število plasti in prehodov?
Izhaja iz geometrije utora, ki določa prečni prerez, ki ga je treba zapolniti. Gre za načrtovano odločitev, sprejeto pred proizvodnjo, ne pa za izbiro pri gorilniku.
Ali robotsko varjenje zahteva sledenje šivov pri večprehodnem delu?
Odvisno je od vaše različice prilagajanja. Robot, ki izvaja naučeno pot, se ne prilagaja spremenljivemu poševnemu robu tako kot varilec, zato je bodisi priprava dovolj natančno nadzorovana za naučeni načrt bodisi se doda zaznavanje. Izmerjeno odstopanje od trenutne proizvodnje odloči, katera možnost bo uporabljena.
Ali lep zvar pomeni, da je spoj dober?
Ne. Videz površine kaže zaporedje, prekrivanje in pravilnost zvitkov. Penetracija, medslojno taljenje in mehanske lastnosti zahtevajo ustrezen pregled in kvalifikacijo postopka.
Vhodni podatki projekta za pregled prijave
Pošljite naslednje in načrt prehoda bo mogoče pregledati glede na dejanski spoj namesto glede na nabor parametrov:
- debelina in material plošče, z vključenimi vrstami spojev
- priprava utorov, ki jo trenutno uporabljate ali nameravate uporabiti, in kako je izdelana
- raven sprejemljivosti in metoda pregleda, ki jo bo dokazala
- izmerjeno prileganje in odstopanje poševnine od trenutne proizvodnje
- razred dimenzijske tolerance, ki ga mora izpolnjevati končni sklop
Če načrtujete robotsko večprehodno varjenje srednje debele plošče, pošljite debelino in material, vrste spojev in pripravo utorov, stopnjo sprejemljivosti in metodo pregleda, izmerjeno odstopanje prileganja ter zahtevani razred dimenzijske tolerance. Strategijo plasti in žleba je nato mogoče izpeljati iz utora in ne predvidevati. Sorodno branje: načrtovanje večprehodnih procesov in medprehodni nadzor, uporaba konstrukcijskega varjenja, rešitve za avtomatski varilni sistem, Obnovitev podatkov na velikih strukturah.