Разработка технологии и оборудования гибридной сварки металлов больших толщин с использованием мощных лазеров

Проведено моделирование процесса формирования стыковых и проплавных швов при лазерно-дуговой сварке металлов больших толщин.
Разработаны технические требования к оборудованию.
Закуплены материалы, комплектующие и оборудование.
Подготовлено соглашение с зарубежными партнерами.

Разработано Техническое предложение на ЛДТК.
Разработана модульная структура ЛДТК.
Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96 «СРППП. Патентные исследования». Закуплены материалы, комплектующие и оборудование.
Заключено соглашение с зарубежными партнерами.

Разработаны принципы мониторинга процесса лазерно-дуговой сварки (Исполнитель зарубежный партнер)

В соответствии с календарным планом на третьем этапе были получены следующие результаты:
• Разработан эскизный проект.
В ходе работы над эскизным проектом были рассмотрены варианты компоновки сварочной головки для лазерно-дуговой сварки и было принято принципиальное решение о ее модульном построении.
В ходе работы над эскизным проектом было принято решение об объединении подсистем мониторинга, геометрической адаптации и системы автоматического управления в программно-аппаратный комплекс управления ЛДТК, который представляет собой распределенную вычислительную управляющую систему, выполняющую функции управления всеми компонентами сварочного комплекса.
Подтверждены предъявляемые к изделию требования (технические характеристики, показатели качества и др.), установленные техническим заданием.
• Изготовлен макет ЛДТК для сварки металлов больших толщин с учетом технических требований, сформулированных ранее.
• Закуплены материалы, комплектующие и оборудование

• проведены исследования технологических процессов лазерно-дуговой сварки металлов больших толщин
• разработаны рекомендации по ведению технологических процессов лазерно-дуговой сварки
• разработана базовая технологии лазерно-дуговой сварки металлов больших толщин
• изучено влияния системы мониторинга и управления на параметры проплавления при лазерно-дуговой сварке металлов больших толщин
• закуплены материалы, комплектующие и оборудование

2.1. В соответствии с календарным планом на пятом этапе были получены следующие результаты:
• Разработан технический проект.
• Проведены патентные исследования.
• Закуплены материалы, комплектующие и оборудование.
• Разработана система сканирования лазерного излучения.
В ходе работы над техническим проектом были учтены результаты, полученные в ходе выполнения четвертого этапа по разработке технологии лазерно-дуговой сварки металлов больших толщин и внесены соответствующие изменения по сравнению с эскизным проектом, а именно:
• Особенности протекания процесса формирования сварного соединения по разработанной на четвертом этапе технологии лазерно-дуговой сварки позволили отказаться в базовой комплектации от привода, корректирующего угловое положение лазерной сварочной головки лазерно-дугового модуля.
• Определенные на четвертом этапе параметры газовой защитной среды и способы подачи защитного газа в зону сварки позволили откорректировать конструкцию блока подготовки и распределения газов. В ходе работы над техническим проектом разработан блок подготовки и распределения газов на основе электронных датчиков.
• В ходе работ по макетированию и испытанию системы наведения рабочего инструмента на свариваемый стык был сделан выбор в пользу триангуляционных лазерных датчиков белорусского производства фирмы «Рифтек», не уступающих по своим техническим характеристикам немецким аналогам, но более дешевых.
• На основании результатов по макетированию манипулятора на основе направляющих и драйверов фирмы «Isel» и испытаний в условиях сварочного процесса были уточнены требования к динамическим характеристикам приводов и были выбраны драйверы шаговых двигателей компании Geckodrive (США) серии G (G203V).
• В ходе работ по отладке работы (математическое описание подготовки свариваемых кромок и программирование) и испытанию системы наведения, системы автоматического управления и всего программно-аппаратного комплекса ЛДТК в целом были откорректированы требования к параметрам модуля центрального процессора в сторону увеличения его мощности. Модуль центрального контроллера и управляющий компьютер объединены. Выбран промышленный компьютер на основе двухядерного процессора.
Подтверждены предъявляемые к изделию требования (технические характеристики, показатели качества и др.), установленные техническим заданием.

2.2. Новизна научных, конструкторских или технологических решений в сравнении с другими работами, родственными по тематике и целевому назначению и определяющими мировой уровень.
Новизна и особенность разработки заключается в применении мощного волоконного лазера в технологии гибридной лазерно-дуговой сварки.

2.3. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе.
На отчетном этапе создание объектов интеллектуальной собственности не планировалось.

Определены диапазоны параметров сканирования, целесообразные для применения. Выяснено, что эти диапазоны зависят от толщины свариваемого материала и уровня мощности теплового источника.

Изготовлен опытный образец ЛДТК для предварительных испытаний.Разработана программа -методика (ПМ) предварительных испытаний ЛДТК.Проведены предварительные испытания ЛДТК.Проведена корректировка КД по результатам предварительных испытаний опытного образца ЛДТК.Доработан и подготовлен опытный образец ЛДТК для приемочных испытаний.Проведены работы по контролю качества сварных швов в соответствии с предъявляемыми требованиями. Закуплены материалы, комплектующие и оборудование.

1. Разработана программа -методика (ПМ) приемочных испытаний.2. Проведены приемочные испытания опытного образца ЛДТК.3. Проведена корректировка конструкторской документации по результатам приемочных испытаний опытного образца.4. Проведены патентные исследования и оформлен патентный формуляр.5. Закуплены материалы, комплектующие и оборудование.