Провели экспериментальную сварку опытных образцов в режимах, расположенных в интервале, центром которого стали исходные рассчитанные и полученные экспериментально значения (см. табл. 1). Примечание: припуск на осадку во всех экспериментах 1.5 мм.
Исследовали прочность сваренных образцов. Она является одним из основных свойств сварного соединения, указываемым в нормативно-технической документации, поэтому ее приняли в качестве критерия при разработке режима сварки.
График зависимости прочности сварного соединения от силы тока при усилии сжатия 5100 кН и 3100 кН имеет более плавный характер.
Таблица 1.
Экспериментальные режимы сварки и прочность сварных соединений
|
Сила сварочного тока I, кА |
Усилие сжатия Q, кН |
Прочность первого образца х 102, МПа |
Прочность второго образца х 102, МПа |
Среднее значение прочности х 102, МПа |
|
1.290 |
3.100 |
3.200 |
3.100 |
3.150 |
|
1.390 |
5.100 |
4.300 |
4.400 |
4.350 |
|
1.390 |
3.100 |
3.450 |
3.350 |
3.400 |
|
1.290 |
5.100 |
4.000 |
3.900 |
3.950 |
При большем усилии сжатия и равных прочих параметрах стык в процессе сварки нагревается сильнее. В результате удаление окислов с его поверхности осуществляется полнее и легче, а прочность соединения повышается.
Проведение исследований с необоснованным изменением параметров режима сварки требует массу времени и средств и не позволяет однозначно определить вклад каждого компонента в формирование сварного соединения и его свойств. Для повышения эффективности работы в этом направлении признано наиболее приемлемым вновь использовать автоматизированную систему расчета технологических параметров стыковой сварки сопротивлением, поддерживающую математические методы планирования. Они позволяют с экономией времени и средств определить направление изменения существующих параметров в лучшую сторону и найти их конкретные значения.
На основе введенных экспериментальных данных система построила функцию отклика и осуществила крутое восхождение по ее поверхности. Выбранный критерий оптимизации - прочность, кроме технологических особенностей, еще отвечает ряду требований, предъявляемых к подобным величинам. Он количественный, однозначный и статистически эффективный, то есть измеряется с малой ошибкой (не более 5 %). Обработку результатов полного факторного эксперимента 22 и построение функции отклика осуществляли с использованием поддерживаемого системой метода наименьших квадратов. В качестве аргументов функции отклика приняли силу сварочного тока и усилие сжатия. Эти параметры могут достаточно точно контролироваться и имеют запас для изменения значений как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Стыковую сварку сопротивлением прутков со структурой зернистого бейнита раньше не проводили, поэтому лучшие режимы сварки заранее не известны. Поэтому за координаты центра эксперимента приняли средние расчетные и экспериментальные значения. Исходные условия, введенные в систему и результаты первой серии опытов приведены в табл. 2.
Таблица 2.
Планирование эксперимента при выборе режимов стыковой сварки сопротивлением
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.