Способ контроля качества соединений в процессе контактной стыковой сварки

 

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при контроле качества соединений в процессе Контактной стыковой сварки. Цель изобретения - повьшение достоверности и расширение технологических вйзможностей контроля. В процессе контроля измеряют текущие значения усилия осадки и перемещения подвижной части машины. В качестве контролируемого параметра принимают определенный интеграл функции - усилие осадки от переменной - перемещение подвижной части машины на отрезке интегрирования от значения перемещения в момент начала осадки до значения перемещения , при котором прекращается увеличение усилия. В качестве дополнительного контролируемого параметра принимают величину перемещения в момент окончания осадки и сравнивают ее со значением перемещения, соответствующим фактической остановке подвижной части машины. По величине отклонения контролируемых параметров от заданных значений судят о качестве сварного соединения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБПИК (5р В 23 К ll/02, ll/04

ВИСО@3НМ

ГГ;-.:;та - .:;,,-.;1Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4163388/31-27 (22) 19.12.86 (46) 30.01.89. Бюл. и 4 (71) -Институт электросварки им.Е.О.Патона (72) С.И.Кучук-Яценко, В.Г.Кривенко, Д.И.Беляев (53) 621 ° 791.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1l 465292, кл. В 23 К 11/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 1181821, кл. В 23 К 11/1О, 1984. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке и может быть использовано при контроле качества соединений в процессе контактной стыковой сварки. Цель изобретения — повышение достоверности и расширение технологических возю

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при контроле качества соединений в процессе контактной стыковой сварки.

Цель изобретения — повьппение достоверности и расширение технологических возможностей. контроля.

На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации способа контроля качества сварных соединений.

Устройство содержит датчик 1 дискретных значений перемещения, выходами связанный с входом блока 2 синхро„„Я0„„1454605 д1 можностей контроля. В процессе контроля измеряют текущие значения усилия осадки и перемещения подвижной части машины. В качестве контролируемого параметра принимают определенный интеграл функции — усилие осадки от переменной — перемещение подвижной части машины на отрезке интегрирования от значения перемещения в момент начала осадки до значения перемещения, при котором прекращается увеличение усилия, В качестве дополнительного контролируемого параметра принимают величину перемещения в момент окончания осадки и сравнивают ее со значением перемещения, соответствующим фактической остановке подвижной части машины. По величине отклонения контролируемых параметров от заданных значений судят о качестве сварного соединения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

2 низации и с входом блока 3 коммутации. Блок 2 синхронизации выходом связан с датчиком 4 усилия осадки.

Выходы датчика 4 усилия осадки свя5 заны с входами блока 5 сложения и блока 6 дифференцирования, а выход блока 6 дифференцирования связан с вторым входом блока 5 сложения. Выход блока 5 сложения связан с входом блока 7 сравнения, Вторым входом блок

7 сравнения связан с блоком 8 эталонных значений интеграла. Выход блока 7 сравнения связан с входом блока

9 индикации.

1454605

Р1 18

Блок 6 дифференцирования выходом связан с входами блока 3 коммутации и блока 10 памяти перемещения. Блок

10 памяти перемещения выходом связан с входом блока 11 сравнения. Второй .вход блока 11 сравнения связан с выходом блока 3 коммутации. Выход блока 11 сравнения связан с входом блока 9 индикации.

Работа устройства при вычислении

5к интеграла f P(S)dS, н где S — значение перемещения в моH мент начала осадки;

S — .значение перемещения в моК мент окончания осадки;

P - усилие осадки;

S — перемещение подвижной части машины, основанное на определении суммы произведений где P — текущее значение усилия

I осадки;

Д$ — интервал перемещения подвижной части машины.

Для упрощения вычисления величина ЬЯ принята равной единице (DS=1), Тогда сумма принимает вид: P, +P ...+

+Р „ и интегрирование сводится к ой1=ь ределению суммы . P .. . \

1 s

При перемещении подвижной части сварочной машины датчик 1 дискретных значений перемещения через равные интервалы ДВ перемещения выдает значения перемещения. При получении этих сигналов от датчика 1 перемещения блок 2 синхронизации вырабатывает управляющие импульсы для датчика 4 усилий. При поступлении управляющего импульса датчик 4 усилий выдает значение усилия в блок 5 сложения, где происходит сложение поступающих зна« чеиий усилия. Датчик 4 усилия также выдает текущее значение усилия в блок 6 дифференцирования, который определяет производную функции усилия от времени dP/dt. В момент dP/dt=O, а это происходит тогда, когда прек" ращается увеличение усилия осадки, блок 6 дифференцирования выдает управляющий импульс в блок 5 сложения.

При поступлении этого импульса блок

5 сложения выдает на вход блока 7 сравнения сигнал, пропорциональный

1=п величине суммы . P ..

1--1

В блок ? сравнения также поступают из блока 8 эталонных значений интеграла сигналы, соответствующие верхнему и нижнему значениям эталонного интервала. В зависимости от то1 i h го, попалг ли значение Е P. в

i 1 1 эталонный интервал значений или нет, блок 7 сравнения выдает соответствующую команду в блок 9 индикации.

Своим выходом датчик 1 перемещения связан с входом блока 3 коммутации. В момент olP/dt=0 блок 6 дифференцирования выдает управляющий импульс в блок 3 коммутации и блок

10 памяти перемещения. При поступлении управляющего импульса через блок 3 коммутации в блок 10 памяти перемещения передается значение перемещения и там происходит его фиксирование (запоминание). Одновременно блок 3 коммутации начинает передавать значения перемещения в блок

lI1 сравнения, в который также поступает фиксированный сигнал из блока

10 памяти перемещения.

Если сигналы величины перемещения, поступившие из блока 10 памяти перемещения и блока 3 коммутации в блок 11 сравнения, не отличаются друг от друга (осадка без проскальзывания) то в блок 9 индикации из блока 11 сравнения поступает разрешающий сигнал на индикацию результатов, выданных блоком 7 сравнения.

Если происходит рост величины перемещения (осадка с проскальзыванием), то величина сигнала перемещения из блока 3 коммутации становится больше величины сигнала перемещения, зафиксированной блоком 10 памяти перемещения, и блок 11 сравнения выдает в блок 9 индикации команду о некачественной сварке.

Способ контроля качества соединений опробован при контактной стыковой сварке оплавлением валов диаметром 90 мм из материала сталь 35 сс, сталями 12Х18Н10Т, 1ОХ17Н13М2Т на машине К-190П. Устанавливали напряжение сварки 6 8 В. Припуск на оплавление составил 30 мм. Осадка задавалась до достижения усилия 650 кН.

Для каждой комбинации сталь 35 +

+ 12Х18Н10T и сталь 35 + 1ОХ17Н13М2Т сварили партии по 20 шт. Крайние значения заданного интервала устанавливались 4 57 от величины интег1454605 рала, определенного для варианта сварки, принятого эа эталон.

Во всех случаях получены результаты, указывающие на качественную сварку. Затем все сварные соединения подвергались разрушающему контролю с целью определения механических свойств при растяжении, а также при ударном загибе. Изготавливались шлифы для определения величины зерна в зоне стыка, Испытания образцов и исследования шлифов подтвердили высокое качество сварных соединений.

С целью получения сварных образцов с недогревом и перегревом для двух партий изделий сталь 35 +

+ 12Х18Н10Т и сталь 35 + 10X17H13MZT для 507 устанавливалась величина оплавления 20 мм и для 507 — 40 мм.

Остальные параметры сварки были оставлецы без изменения ° Устройство для контроля качества во всех случаях показало на некачественную сварку. При перегреве (оплавление 40 мм) на шлифах были обнаружены сильный разворот волокон и увеличение размера зерна. Испытания на ударный изгиб показали снижение результатов на 10-157.. Механические характеристики при испытании на растяжение практически остались без изменения.

При недогреве (оплавление 20 мм) в разломе образцов были обнаружены матовые пятна (пленки окислов), механические свойства при растяжении снизились на 5 — 107.. При испытании на ударный изгиб снижение результатов на 20-307.. Величина зерна на уровне эталонного варианта сварки.

Таким образом предложенный споР соб позволяет по сравнению с существующими значительно повысить достоверность результатов контроля и сократить низкопроизводительный и трудоемкий контроль с применением дру5 гих методов. формула изобретения, 1. Способ контроля качества соединений в процессе контактной стыковой сварки, заключающийся в том, что контролируемые параметры сравнивают с допустимыми их значениями, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности и расширения технологических возможностей контроля, одновременно измеряют текущие значения усилия и перемещение до фактической остановки подвижной части машины, а в качестве контролируемого параметра принимают вычисленный по результатам измерений усилия и перемещения определенный интеграл функции усилия осадки от пере25 менной — перемещение подвижной части машины на отрезке интегрирования от значения перемещения в момент начала осадки до значения перемещения в момент окончания осадки.

ЗG 2. Способ контроля по и.1, о т— л и ч а ю щ и й,с я тем, что в качестве условия окончания осадки при- нимают значение перемещения, при котором прекращается увеличение уси35

3. Способ контроля по пп.1 и 2, отличающийся тем, чтов качестве дополнительного контролируемого параметра принимают величину пе40 ремещения в момент окончания осадки и сравнивают ее со значением перемещения, соответствующим фактической остановке подвижной части машины.

1454605

Редактор М.Келемеш

Составитель Э.Ветрова

Техред М.Ходанич Корректор В. Гирняк

Заказ 7389/18 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 с

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4