Способ контроля качества точечного соединения
СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТОЧЕЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ, выполненного контактной сваркой, при котором диаметр литого ядра сварной точки определяют по величине перемещения электродов в направлении, перпендикулярном оси действия сварочного усилия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, дополнительно измеряют величину износа рабочей части электродов, а диаметр литого ядра определяют по формусГя ( где da -диаметр литого ядра сварной точки, мм; Y - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние материала электродов на величину перемещения и износа рабочих частей электродов; - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние материала свариваемы.х элементов на величину износа рабочих частей электродов; S дК - величина перемещения электродов в направлении, перпенди (Л кулярном сварочному усилию, мм, Д С -величина износа рабочих частей электродов, мм.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Д(11 В 23 К 11/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К Д ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ ле
g (лК - ь() С0
СЮ (Р (;АР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3287043/25-27 (22) 15.05.81 (46) 15,02.84. Бюл. № 6 (72) Б. Д. Орлов и А. М. Бакин (71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов «Гипроцветметобработка» (53) 621.791.763.1 (088.8) (56) 1. Орлов Б. Д. и др. Контроль точечной и роликовой электросварки. М., «Машиностроение», 1973, с. 204-225.
2. Авторское свидетельство СССР № 228164, кл. В 23 К 11/10, 1967 (прототип) .. (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТОЧЕЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ, выполненного контактной сваркой, при котором диаметр литого ядра сварной точки определяют по величине перемещения электродов в направлении, перпендикулярном оси действия сварочного усилия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности
„„SU„„1073039 А контроля, дополнительно измеряют величину износа рабочей части электродов, а диаметр литого ядра определяют по формугде Q — диаметр литого ядра сварной точки, мм;
) — безразмерный коэффициент, учитывающий влияние материала электродов на величину перемегцения и износа рабочих частей электродов;
У вЂ” безразмерный коэффициент, учитывающий влияние материала свариваемых элементов на величину износа рабочих частей электродов;
/ 1 — величина перемещения электродов в направлении, перпендикулярном сварочному усилию, мм, и — величина износа рабочих частей электродов, мм.
1073039
55 где
Изобретение относится к контактной точечной сварке и может быть использовано для контроля качества сварочного сое динения.
Известен способ контроля контактной точечной сварки, при котором контролируемый параметр преобразуют в электрический сигнал, по величине которого оценивают качество сварочного соединения, например дилатометрический контроль, основанный на измерении перемещения электродов, вызванного тепловым расширением металла свариваемых деталей при его нагреве и расплавлении (1).
Известный способ требует обязательного наличия жесткого кольца металла, окружающего сварное соединение, необходимой жесткости вторичного контура машины и минимального трения подвижных частей привода усилия сжатия. Это снижает качество контактной сварки и ограничивает область применения дилатометрического контроля.
Известен также способ контроля качества точечного соединения, выполненного контактной сваркой, при котором о диаметре литого ядра сварной точки судят по величине перемещения электродов в направлении, перпендикулярном оси действия сварочного усилия (2).
Однако данный способ контроля позволяет достаточно точно определить размер литого ядра лишь на небольшом количестве сварных точек, выполняемых одними и теми же электродами. Это обусловлено тем, что в процессе контактной сварки от точки к точке электроды изнашиваются и после некоторого числа сварок величина перемещения электродов уже не соответствует действительным размерам литого ядра. Кроме того, перемещение электродов существенно зависит от материала электродов и свариваемых деталей.
Цель изобретения — повышение достоверности контроля.
Указанная цель достигается за счет того, что согласно способу контроля качества точе чного соединения, выполненного контактной сваркой, при,котором диаметр литого ядра сварной точки определяют по величине перемещения электродов в направлении, перпендикулярном оси действия сварочного усилия, дополнительно измеряют величину износа рабочей части электродов, а диаметр литого ядра определяют по формуле
3, = g(hK — p hI-)
Ct g - диаметр литого ядра сварной точки, мм; — безразмерный коэффициент„учитывающий влияние материала электродов на величину перемещения и износа рабочих частей электродов;
2 ф — безразмерный коэффициент, учи тывающий влияние материала свариваемых элементов на величину износа рабочих частей электродов;
P k — величина перемещения электродов в направлении, перпендикулярном сварочному усилию, мму — величина износа рабочих частей электродов, мм.
Способ осуществляется следующим образом.
Во вторичный контур сварочной машины помещают два датчика, например оптические датчики, первый из которых преобразует перемещение электродов в íà-;,ãàâëåнии, перпендикулярном сварочному давлению в первый электрический сигнал, а второй датчик преобразует физическую величину износа рабочей части электродов (укорочение в осевом направлении) во второй электрический сигнал. Первый и второй электрические сигналы обрабатывают, например, с помощью сумматора, измеряют обработанный сигнал электронным устройством, например электронно-лучевым осциллографом, и по уровню одного из параметров электрического сигнала, например амплитуде, определяют размеры совместного расплавления свариваемых деталей, например диаметр литого ядра.
Экспериментами, проведенными при сварке различных материалов, установлено, что размеры совместного расплавления свариваемых деталей однозначно соответствуют уровню обработанных сумматоров электрических сигналов от датчика перемещения электродов и датчика рабочей части электродов.
Значения коэффициентов и Р определяются опытным путем. Выполняют сварку партии образцов на одном режиме, при которой фиксируют перемещение электрода и укорочения его рабочей части, размеры литого ядра устанавливают по макрошлифам. В формулу ds =$(dK-Я41) подставляют значение dp и д к по образцу, в котором Л1=0, и затем определяют величину
Значение коэффициента определяют по образцу, в котором выявлен непровар— отсутствие литого ядра. Подставляют в формулу измеренные величины 5 к,d), У, Йя=0 и определяют значение ф.
Пример. Выполняют контактную точечную сварку алюминиевых листов толщиной
1,2 мм из сплава АВТ (ГОСТ 21631-76)
Сварку производят на сварочной машине переменного тока типа МР-4017. Применяют электроды из сплава Бр Kd 1(МК), рабочая часть электродов имеет форму цилиндрического выступа диаметром 7,6 мм и высотой 1,6 мм. В процессе сварки измеряют перемещение электродов в направлении, перпендикулярном сварочному усилию и
1073039
Диаметр литого ядра, определенный по формуле
4 (ak - Pa1), 5,2 6,8 7,1
6,8 7,1
Диаметр литого ядра, определенный на образцах металлографическим способом (на макрошлифах), 5,2 6,8 7,1
Досто- 1,4 верно
Досто- +1,5 верно
Дос- Достотовер-верно но
Дос- Дос- Достото- вер- верно вер- но но
Погрешность известного сцособа контроля, В укорочение рабочей части электродов. 3атем производят вычисления по формуле д„- у(дк-pa(), в результате которых определяют диаметр литого ядра сварных соединений. После сварки образцы подвергают макроанализу, в результате которого определяют действительные размеры литого ядра.
Для получения сравнительных результатов с известным способом вычисляют диаметр ядра по величине перемещения электродов в направлении, перпендикулярном оси действия сварочного усилия.
Диаметр литого ядра, определенный по известному способу, мм 5,2
Погрешность предлагаемого способа контроля, Ъ Достоверно
В таблице приведены результаты опытов, Известный способ контроля дает значительную погрешность при определении размеров литой зоны точечных соединений, выполняемых изношенными электродами, что приводит к снижению качества сварки (таблица) Использование изобретения повышает достоверность контроля, поз вол яет более точно определять размеры литой зоны, вне зависимости от износа электродов, материала свариваемых элементов и электродов.
7,0 7,1 6,9 6,6
7,1 7,3 7,0 6,9
7,0 7,2 6,9 6,5
+7,4 +1 4 +1(4 +6 1!
073039
Продолжение таблицы
Непровар
5,5 4,9 4,1 3,8 3,5
6,7 6,4 6,8 5,6
Непровар
Погрешность предлагаемого способа контроля, Ъ +1,6
Составитель Е. Гузиков
Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор А. Дз ятко
Заказ 11750/11 Тираж 10Я Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Диаметр литого ядра, определенный по формуле ай= р (ьк — 3A1), мм
Диаметр литого ядра, определенный по известному способу, мм
Диаметр лиТого ядра, определен« ный на образцах метаплографическим способом на макрошлифах мм
Погрешность известного способа контроля, Ъ
6 5 6,2 6,2 5,2 4,8 3,5 3,1 2,0
6 4 6 1 6 3 5 1 4,8 3,7 3,2 1,9
Досто- Достоверно верно
+1,6 -1,6 +2,0 -5,7 -3,2 +5,2 -4,7 +4,9 +7,9 +11,8 +14,6 +32,4 +28,1 +200 Ложно
