Способ контроля износа рабочих поверхностей электродов при контактной точечной сварке

 

Использование: для контроля износа рабочих поверхностей электродов при контактной точечной сварке. Сущность изобретения: с момента включения сварочного тока измеряют время до момента образования расплавленного металла ядра сварной точки, сравнивают его с критическим значением времени и по результатам сравнения судят о состоянии поверхности электродов. Критическое значение времени устанавливают из условия получения непровара или получения выплеска в зависимости от групп свариваемых металлов и сплавов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕ ВСКИХ

СОЦИАЛИСТИН:CKMX

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ ГИЯМ

ПРИ (КНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818127/08 (22) 24.04.90 (46) 07.11.92. Бюл. № 41 (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э,Циолковского (72) M.Ä.Ñåðåãèí, В.Ю.Ландышев, А.А,Чекалев, О.Г.Юрин, Г.П.Царьков и С,А.Гусаков (56) Орлов Б,Д. Технология и оборудование контактной сварки. М.: Машиностроение, 1986, с. 352, Авторское свидетельство СССР

¹ 1459862, кл. В 23 К 11/10, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 4388834, кл. В 23 К 11/10, 1988.

Изобретение относится к точечной контактной сварке и может найти применение для контроля износа рабочих поверхностей электродов при изготовлении сварных конструкций ответстен ного назначения.

Недостатками известных способов контроля износа рабочих поверхностей электродов являются их высокая погрешность и узкая область применения, Известен способ контроля износа рабочих поверхностей электродов при контактной точечной сварки, при котором в процессе сварки с момента включения сварочного тока измеряют время, необходимое для достижения определенного значения одним из параметров контроля износа электродов, сравнивают его с критическим значением времени и по результатам сравнения судят о состоянии поверхности электродов.. Ж, 1773638 А1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОДОВ ПРИ

КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКЕ (57) Использование: для контроля износа рабочих поверхностей электродов при контактной точечной сварке, Сущность изобретения: с момента включения сварочного тока измеряют время до момента образования расплавленного металла ядра сварной точки, сравнивают его с кригическим значением времени и по результатам сравнения судят о состоянии поверхности электродов. Критическое значение времени устанавливают из условия получения непровара или получения выплеска в зависимости от групп свариваемых металлов и сплавов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил, Недостатками указанного способа являются низкая точность контроля, обусловленная высоким уровнем помех, возникающих в измерительных проводах, при работе сварочной машины, сложностью обработки получаемого электрического сигнала, т.е. определения 0эд,,, и сравнением времени его достижения с критическим временем, а также узкая область применения, ограниченная сваркой изделий из легких сплавов.

Целью изобретения является повышение точности контроля износа рабочих поверхностей электродов.

Способ контроля износа рабочих поверхностей электродов контактной сварки предусматривает измерение времени с момента включения сварочного тока до момента образования расплавленного металла ядра сварной точки, сравнение его с критическим значением времени и по ре1773638

20

50 зультатам сравнения оценивают степень износа электрода, при этом в зависимости от характера износа величину критического значения времени устанавливают из условия получения непровара или из условия получения выплеска.

Измерение времени с момента включения сварочного тока до момента образования литого ядра t„ позволяет оценить характер износа рабочих поверхностей как за счет деформации их рабочих частей, так и за счет налипания (массопереноса), При сварке легких сплавов или металлов с легкоплавкими покрытиями интенсивный массоперенос в контакте электрода с деталью приводит к "налипанию" металла деталей или покрытий на поверхность электродов, что приводит к дополнительному нагреву контакта, ухудшению теплоотвода и увеличению тепловыделения зоны сварки, вплоть до появления конечного внутреннего или наружного выплеска. При этом появление первых порций жидкого металла ядра при сварке протяженных швов происходит на более раннем этапе, чем при сварке новыми (свежезачищенными) электродами.

На фиг, 1 представлена кинетика измерения размеров ядра в процессе выполнения соединения в зависимости от степени износа электродов при сварке легким сплавов. Кривая 1 соответствует сварке с новыми электродами, а кривая 2 — сварке с электродами, износ которых приводит к образованию конечного внутреннего выплеска. Времени т».« . и tqg,êð показывают времена с момента включения импульса тока до момента появления в зоне соединения первых порций жидкого металла при сварке соответственно новым и изношенным электродом.

При сварке металлов и сплавов с низкой теплоэлектропроводностью (стали, титан и

его сплавы, жаропрочные, коррозионнос-,ойкие сплавы) износ электродов характеризуется деформаций (расплющиванием) его рабочей части, увеличением площади контактов электрод-деталь, снижением плотности тока и повышением теплоотвода в электроды. Совокупность этих факторов способствует уменьшению теппосодержания зоны сварки и образованию дефекта

"непровар". Одновременно наблюдается увеличение t». .На фиг. 2 представлена кинетика изменения диаметра литого ядра в зависимости от степени износа электродов при сварке металлов и сплавов с низкой теплоэлектропроводностью, Кривая 3 соответствует сварке новыми электродами, а кривая 4— сварке с электродами, износ которых приводит к снижению диаметра литого ядра на

20 — 25 ) от номинального (oTdq,go ), т,е: к непровару. Времена тня.ном pl ня.fTlin cooTветственно времена зарождения ядра при сварке новым и изношенным электродом.

Пример. Контроль осуществляется следующим образом.

Проводили сварку макетных образцов иэ легких сплавов, а также сталей и титановых сплавов на режимах, установленных производственными инструкциями, В процессе сварки определяли время момента зарождения жидкого металла литого ядра (тих) и сравнивали с критическими значениями, причем для первой группы сплавов т».кр устанавливали из условия возникновения внутреннего выплеска, а для второй группы

1».т п — из условия снижения диаметра литого ядра на 20 от номинального (d„.«>3, т.е. появления частичного непровара. Величину dg,ном определяли для сварки первых точек новыми электродами по макрошлифам соединений и сравнивали его с d>.«м, установленными ГОСТ-15828-79. Критическое количество точек (n„p) определяли после сварки протяженных швов исходя из условия появления "непровара" или "выплеска". Величину tH< определяли путем осциллографирования параметров процесса сварки: 1сБ тока сварки и Й вЂ” перемещения подвижного электрода сварочной машины, вызванного появлением и развитием жидкого металла ядра, с помощью светолучевого осциллографа Н-115. Для измерения 1 применяли датчик Хола. Для регистрации

6 — одноопорный индукционный датчик ускорения, установленный на верхней консоли сварочной машины.

Материалы образцов, режимы сварки, типы применяемых сварочных машин и результаты измерений представлены в таблице.

Использование изобретения обеспечивает высокую точность определения tH, простоту его реализации и широкую область поименения, обусловленную универсальностью выбранного параметра контроля для различных групп свариваемых металлов и сплавов, а также типов сварочного оборудования. Оценка вероятности образования дефектов на ранней стадии роста литого ядра позволяет избежать получения дефектных соединений, т.е. повысить качество сварки.

Формула изобретения

1, Способ контроля износа рабочих поверхностей электродов при контактной точечной сварке. при котором в процессе сварки с момента включения сварочного то1773638 д б, »зп.

I!It Материал образцов S Aer ° г р„, в„, мкр, а

С,»,„, пап с о

7,а

9,6

9,6

6. 0,042

1 1420

0,14 46

0,22 65

0,16 14

6,5 в е

7,5 ! о за

40!.3+1,3

2+2 о,05а

2 AID. -6 Вм

3 WQ-1пч

4 от-4

0,036

0,ОВ2

0,064

7,6

5,5

5,5

2+2

0,20 250

D,16 1700

0,18 2550

7,2

4,0

9,3

6,6

1, 5+1,5

1,2+1,2

1+1

5 х18н9т

6 ВНС-2

0,077

Фиг.I

Фззг.2

Составитель В.Ландышев

Редактор М,Кузнецова Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н.Милюкова

Заказ 3893 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 кэ измеряют время, необходимое для достижения определенного значения одним из параметров контроля износа электродов, сравнивают его с критическим значением времени, и по результатам сравнения судят о состоянии поверхности электродов, о т ли ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля износа электродов, в качестве параметра выбирают момент образоMTB-a0.01 мтв-ao.nl мтв-ao.o! мтпт-4аа мтпх-зoа мтп!-зоа вания расплавленного металла ядра сварной точки.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что критическое значение времени уста5 навливают иэ условия получения непровара.

3. Способпоп. 1,отлича ющийся тем, что критическое значение времени устанавливают иэ условия получения выплеска.

» га

О, 064

0,075

О, 052

o,а43

0,041

0,034