Способ контроля качества точечного соединения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51) В 23 К 11/ РЕТЕ ядра сварной эффициент, учиние материала величину пере- рабочих частей ффмцие ние ма ментов рабочих т, ун риала а вестей ния элект ии, перпендиму усилию, мм, рабочих часд 1 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов Гипроцветметобработка(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 Я 01073039 А контроля, дополнительно измеряют величину износа рабочей части электродов, а диаметр литого ядра определяют по форму - диаметр литоготочки, мм;- безразмерный котывающий влияэлектродов намегцения и износаэлектродов;У - безразмерный коэтывающий влиясвари ваемых элеличину износаэлектродов;д 1 - величина перемещдов в направленкулярном сварочн- величина износатей электродов, мм073039 40 45 50 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, окружаюшего 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 перемешения электродов в направлении, перпендикулярном оси действия сварочного усилия 12. 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, перемешение 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 формулеЫ = У(и - ).ЦС я - диаметр литого ядра сварнойточки, мм;у - безразмерный коэффициентучитывающий влияние материала электродов на величину перемещения и износа рабочих частей электродов; 5 10 15 20 25 30 35 2- безразмерный коэффициент, учитываюший влияние материала свариваемых элементов на величину износа рабочих частей электродов;Л 1 - величина перемешения электродов в направлении, перпендикулярном сварочному усилию, ммуА 1. - величина износа рабочих частейэлектродов, мм.Способ осуществляется следующим образом.Во вторичный контур сварочной машины помещают два датчика, например оптические датчики, первый из которых преобразует перемеШение электродов в наг;,иавлении, 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 элек. трические 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 коэффициентови 5 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 дя=(дк-,41) подставляют значение дя и д к по образцу, в котором Л 1=0, и затем определяют величину . Значение коэффициента 3 определяют по образцу, в котором выявлен непровар - отсутствие литого ядра. Подставляют в формулу измеренные величины 5 к,ь 1, , 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. Применяют электроды из сплава Бр КЙ 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 и1073039 Диаметр литогоядра, определенный по формуле4(дК - УьД),5,2 6,8 7,1 6,8 7,1 Диаметр литого ядра, определенный на образцах металлографическим способомна макрошлифах),5,2 6,8 7,1 Досто,4верно Досто- +1,5верно дос- достотовер-верноно Дос- Дос- Достото- вер- верно вер- ноно Погрешностьизвестногосцособа контроля,укорочение рабочей части электродов, Затем производят вычисления по формулеся - У й К -Ь),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 литогоядра, определенный по известномуспособу, мм 5 у 2 Погрешность предлагаемого способа контроля, Ъ Дос- то- вер- но 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, позволяет 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 6,5073039 Продолжение таблицы Непровар Диаметр литого ядра, определенный по известномуспособу, мм 4,9 4,1 3,8 3,5 6,7 6,4 6,8 5,6 Непровар Погрешность предлагаемого способа конроля, Ъ +1,6 Составитель Е. Гузиков Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор А. Дзятко Заказ1750/ 1 Тираж 10 Я Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Диаметр литогоядра, определенный по формулеай=. (ьк - А 1),мм Диаметр литого ядра, определен ный на образцах метаплографическим способомна макрошлифах мм Погрешностьизвестногоспособа 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