Способ контроля качества подготовки поверхности деталей для контактной сварки

 

Изобретение относится к сварке, в частности к способам контроля качества подготовки поверхности деталей для контактной сварки, и может найти применение при производстве сварных конструкций, выполняемых точечной и шовной сваркой. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет исключения влияния переходного сопротивления. Измеренное при сварке напряжение сравнивают с напряжением при пропускании по сваренному соединению второго импульса тока. При сварке первым импульсом и пропускании второго импульса используется один и тот же источник тока. Второй импульс тока включают после остывания сварного соединения до температуры окружающей среды. Усилие сжатия деталей, установленное для сварки, не изменяют до конца измерений. Изменение разности напряжений является комплексным показателем состояния поверхности, подготовленной для сварки. 3 ил.

„„SU ÄÄ 1470484

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

51> 4 В 23 К 11/10

3Ж863й0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4145820/25-27 (22) 09.07.86 (46) 07.04.89. Бюл. № 13 (72) P. Н. Грязнов, Ф. И. Краснов, В. П. Ильин и В. А. Рязанов (53) 621.791.763.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 349522, кл. В 23 К 11/10, 1970. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к способам контроля качества подготовки поверхности деталей для контактной сварки, и может найти применение при производстве сварных конструкций, выполняемых точечной и шовной сваркой. Цель

Изобретение относится к области сварки, в частности к способу контроля качества подготовки поверхности деталей для контактной сварки, и может найти применение при производстве сварных конструкций, выполняемых точечной и шовной сваркой.

Цел ью изобретения явл яется повышение достоверности контроля за счет исключения влияния переходного сопротивления.

На фиг. изображен график напряжения Ui между электродами при протекании сварочного тока; на фиг. 2 — график напряжения Uz между электродами при протекании по сварному соединению второго импульса тока; на фиг. 3 — разность напря-жений U и Uq.

Способ основан на том, что измеренное при сварке напряжение сравнивают с напряжением при пропускании по сваренному соединению последующего импульса от источизобретения — повы шение достоверности кон троля за счет исключения влияния переходного сопротивления. Измеренное при сварке напряжение сравнивают с напряжением при пропускании по сваренному соединению второго импульса тока. При сварке первым импульсом и пропускании второго импульса используется один и тот же источник тока. Второй импульс тока включают после остывания сварного соединения до температуры окружающей среды. Усилие сжатия деталей. установленное для сварки, не изменяют до конца измерений. Изменение разности напряжений является комплексным показателем состояния поверхности, подготовленной для сварки. з. п. ф-лы, 3 ил;

2 ника сварочного тока с равными при пропускании сварочного тока параметрами. Следующий импульс тока включают после остывания сварного соединения до температуры деталей перед сваркой, а усилие сжатия деталей электродами, установленное для сварки, не изменяют до конца измерений.

Напряжение между электродами при прохождении сварочного тока зависит от суммы контактных сопротивлений электродов, свариваемых деталей, контактных сопротивлений между деталями и электродами, от увеличения сопротивления при нагреве и плавлении. Контактное сопротивление деталей и переходное сопротивление между деталями и электродами зависят от рельефа поверхностей, степени их окисления и загрязненности, от величины сварочного усилия и деформаций в зоне сварки.

1470484

Кроме того, напряжение зависит от начальной температуры делителей, от индуктивности и общего сопротивления сварочного контура, от напряжения источника тока. В изменении напряжения на электродах машины во время контактной сварки отражается ряд процессов. Одна часть этих. процессов носит обратимый характер, другая — необратимый, последние при повторном пропускании тока проявляются вновь. Обратимые процессы можно неоднократно и точно повTup ib, если создать необходимые условия.

Разность напряжений между электродами при пропускании сварочного и следующего за ним импульсов тока отражает течение необратимых процессов. В каждый определенный период времени, начиная с момента включения тока, по разности напряжений можно контролировать изменение сопротивлений, которые характеризуют необратимые процессы, прошедшие при сварке. При прохождении сварочного тока разрушаются окисные пленки, деформируются и расплавляются микровыступы, испаряются многие составляющие адсорбированных пленок и загрязнений, расплавляется часть металла деталей. При этом полностью исчезает контактное сопротивление между деталями, частично уменьшаются переходные сопротивления электрод — деталь. Падение напряжения при изменении сопротивлений, характеризующих необратимые процессы, составляет основную долю измеренной разности напряжений, поэтому для оценки качества подготовки поверхности детали разность напряжений является искомой величиной. Небольшая доля в разности напряжений отражает пластическую дефорацию самих деталей в ходе сварки. При этом пропорционально деформации уменьшается сопротивление деталей, Измерив величину деформации, можно рассчитать долю изменения напряжения и внести поправку в результат.

На величину переходного сопротивления влияет состояние рабочей поверхности электродов. Однако доля напряжения от состояния рабочей поверхности электродов в обоих измерениях одинакова, так как контактная поверхность электродов существенно изменяется лишь через несколько десятков циклов.

Г1ри вычитании напряжений, измеренных в момент сварки и после сварки, эта составляющая компенсируется, т. е. разность напряжений не зависит от состояния электродов. Можно показать, что ряд других обратимых процессов, отражающихся в напряжении, измеренном при сварке, полностью исключается из рассмотрения благодаря вычитанию одного напряжения из другого.

Это напряжение обусловлено непостоянством толщины деталей, тепловыми и электромагнитными явлениями, упругой деформацией, высокочастотными колебаниями электродов от теплового расширения и электродинамических сил, отклонениями в работе привода и др. Эти явления повторяются при прохождении обоих импульсов тока, следуюгцих один за другим с небольшим интервалом, и отражаются равными долями напряжений при прохождении обоих импульсов тока. При вычитании напряжений доли напряжений от обратимых процессов исключаются, чем достигается высокая достоверность оценки подготовки поверхности деталей. При этом исключается помеха от ЭДС, 10 наведенной в измерительной цепи сильными электромагнитными полями сварочного тока.

Для того, чтобы при вычитании напряжений провести наиболее полную компенса15 цию обратимых процессов, необходимо обеспечить следующие условия проведения измерений. Необходимо оба тока пропускать по единой сварочной цепи от одного источника, т. е. от источника с одинаковыми параметрами. Сопротивления, отражающие необрати20 мые процессы, не вызывают заметного изменения тока, поэтому это условие обеспечивает повторяемость тока в обоих измерениях и идентичность процессов, им вызываемых. Другим условием является выдерж25 ка паузы между импульсами тока. Если повторно ток включить в момент, когда сварное соединение еще не остыло, не достигло температуры деталей перед сваркой, то в разности напряжений появится отрицательная погрешность: будет получено заниженное зна30 чение разности напряжений из-за дополнительного сопротивления нагретых деталей.

Поэтому следующий после сварочного импульс тока необходимо включать только после остывания деталей в зоне измерения до температуры их перед сваркой.

Контактное и переходное сопротивления зависят от усилия сжатия деталей электродами. Если после сварки электроды разжать, а для повторного пропускания тока сжать вновь или изменить их положение от40 носительно сварного соединения, то появятся новые переходные сопротивления и в результате измерения появится погрешьость.

Поэтому сварочное усилие на электродах не допускается изменять до конца измерений, 45 т. е. до прекращения повторного цикла тока.

По этим же причинам в указанный период недопустимы измене -tvÿ положения измерительных щупов с проводами или другис изменения в измерительной цепи.

Так как состояние поверхности характеризуется частотой, шероховатостью, профилем шероховатости, толщиной и составом различных пленок, то влияние их на процесс сварки многообразно. В предлагаемом способе контроля все они проявляются одинаково, вызывая изменение разности напряжений, которая является комплексным показателем состояния поверхности, подготовленной для контактной сварки.

14?0484

Формула изобретения

028

Составитель Э. Ветрова

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор И. Муска

3 а ка з 1394/15 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI

Использование изобретения повышает достоверность контроля за счет исключения влияния переходного сопротивления.

1. Способ контроля качества подготовки поверхности деталей для контактной сварки, при котором измеряют напряжение на электродах при прохождении сварочного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет исключения влияния переходного сопротивления, измеряют напряжение при пропускании по сваренному соединению второго импульса тока от источника сварочного тока, сравнивают его с измеренным напряжением при сварке соединения первым импульсом тока и по разности этих напряжений судят о качестве подготовки поверхностей.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что второй импульс тока пропускают после остывания сварного соединения до температуры окружающей среды при постоянном усилии сжатия.