izpis_h1_title_alt

Monitoring gas metal arc welding process by using audible sound signal
Horvat, Jožef (Author), Prezelj, Jurij (Author), Polajnar, Ivan (Author), Čudina, Mirko (Author)

URLURL - Presentation file, Visit http://www.dlib.si/details/URN:NBN:SI:doc-CHEYOG21 New window

Abstract
The most frequently used arc welding process is gas metal arc welding (GMAW). Different methods are in use for monitoring the quality of a welding process. In this paper sound generated during the GMAW process is used for assessing and monitoring of the welding process and for prediction of welding process stability and quality. Theoretical and experimental analyses of the acoustic signals have shown that there are two main noise-generating mechanisms; the first is arc extinction and arc ignition having impulse character, the second is the arc itself acting as an ionization sound source. A new algorithm based on the measured welding current was established for the calculation of emitted sound during the welding process. The algorithm was verified for different welding condition, different welding materials and different specimen. The comparisons have shown that the calculated values are in good agreement with the measured values of sound signal.

Language:English
Keywords:nadzor procesa, pogoji varjenja, emisija zvoka, postopek optimizacije, kakovost zvara, process monitoring, welding condition, sound emission, optimization process, weld quality
Work type:Not categorized (r6)
Tipology:1.01 - Original Scientific Article
Organization:FS - Faculty of Mechanical Engineering
Year:2011
Publisher:= Association of Mechanical Engineers and Technicians of Slovenia et al.
Number of pages:str. 267-278
Numbering:Vol. 57, no. 3
UDC:621.791:534
ISSN on article:0039-2480
DOI:10.5545/sv-jme.2010.181 Link is opened in a new window
COBISS.SI-ID:11800347 Link is opened in a new window
Views:611
Downloads:147
Metadata:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
 
Average score:(0 votes)
Your score:Voting is allowed only to logged in users.
:
Share: Bookmark and Share

Record is a part of a journal

Title:Strojniški vestnik
Shortened title:Stroj. vestn.
Publisher:Zveza strojnih inženirjev in tehnikov Slovenije [et al.], = Association of Mechanical Engineers and Technicians of Slovenia [et al.]
ISSN:0039-2480
COBISS.SI-ID:762116 New window

Secondary language

Language:English
Abstract:
MIG varjenje je najpogosteje uporabljeni postopek obločnega varjenja, saj je primerno za robotizacijo in mehanizacijo, s tem pa je tudi visoko produktivno in stroškovno učinkovito. V mnogo primerih je najpomembnejša kakovost zvara. Za nadyor kakovosti procesa varjenja se uporabljajo različne metode, od izkušenj varilca (s pomočjo vida in sluha) do rentgenskih žarkov in akustične emisije ultrazvoka. V prispevku je opisana uporaba slišnega zvoka (od 20 do 20.000 Hz), ki nastaja med procesom MIG varjenja, za vrednotenje in nadzor varilskega procesa ter za napovedovanje stabilnosti in kakovosti varilskega procesa. Zvok, ki nastaja med procesom varjenja, se spremlja v časovni in frekvenčni domeni. Teoretične in eksperimentalne analize akustičnih signalov so pokazale, da obstajata dva glavna mehanizma ustvarjanja hrupa: prvi je ugašanje in vžiganje obloka z impulznim značajem, drugi pa je sam oblok, ki deluje kot ionizacijski zvočni vir s širokopasovnim oz. t.i. turbulentnim zvokom. Sočasno sta bila merjena tudi raven emitiranega zvočnega tlaka in tok varjenja med procesom MIG varjenja. Rezultati so pokazali, da se zvočni impulzi ujemajo z vrhovi varilnega toka. Podrobne analize so pokazale, da je impulzni hrup močnejši od turbulentnega hrupa obloka tudi za 10 dB(A) ali več, zato je bila raven impulznega hrupa uporabljena za vrednotenje celotne ravni hrupa pri MIG varjenju. Eksperimenti so pokazali, da je frekvenčni spekter turbulentnega hrupa obloka poudarjen nad frekvencama 5 oz. 7 kHz, pri čemer frekvenčni spekter zvočnih impulzov prevladuje nad 3 oz. 5 kHz. Amplitudo zvočnega spektra impulzov je zato možno uporabiti za sprotno upravljanje količine taline in s tem za upravljanje stabilnosti in kakovosti varilnega procesa. Poleg tega je bil razvit tudi nov algoritem za izračunavanje emitiranega zvoka med procesom MIG varjenja na osnovi izmerjenega varilnega toka. Algoritem je bil verificiran za različne pogoje varjenja (različni tokovi in varilni izvori), različne materiale varjencev in različne oblike preizkušancev. Uporabljeni sta bili dve vrsti materialov: toplotno obdelano in konstrukcijsko jeklo, z ravno in poševno obliko plošče različnih debelin. Primerjave so pokazale, da se izračunane vrednosti dobro ujemajo z izmerjenimi vrednostmi zvočnega signala. Dodatna prednost algoritma je tudi v tem, da ga je mogoče uporabiti za sprotni nadzor in upravljanje stabilnosti in kakovosti procesa varjenja. Analize so pokazale, da se spremembe varilnega toka ujemajo s posnetki zvočnega tlaka. Posnetek zvočnega tlaka je zato možno uporabiti za izračun celotne ravni hrupa in za vrednotenje vpliva hrupa med varjenjem na varilca. Glavna prednost predlaganega algoritma na osnovi obstoječih podatkov varjenja je v tem, da izračunanih vrednosti ne kvarijo zvoki iz ozadja in odmevi, ki se običajno pojavljajo pri merjenju hrupa v industrijskem okolju. Merjenje hrupa pri varjenju s predlaganim algoritmom je zato bolj natančno, robustno in uporabniku prijazno. Vrednotenje uporabnosti algoritma za druge materiale je še v teku.


Similar documents

Similar works from RUL:
Similar works from other Slovenian collections:

Comments

Leave comment

You have to log in to leave a comment.

Comments (0)
0 - 0 / 0
 
There are no comments!

Back