Способ контроля качества соединения в процессе контактной сварки

Союз Советск ихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИтЬСТВУ о 1 791493(22) Зая алело 27.03.79 (21) 2748027/25.27с присоединением заявки Рй(5)М. Кл. В 23 К 11/10 6 01 й 29/04 Гасударственный комитет ао делам изобретений и открмтий(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ КОНТАКТНОЙ СВАРКИИзобретение относится к области неразрушающих методов контроля качества контактнойсварки в процессе ее выполнения,Известен способ контроля качества контактной сварки, при котором напровар определяют5по величине энергии прошедших через контролируемое соединение за время сварки поперечныхультразвуковых колебаний 1. Применение поперечных ультразвуковых колебаний в этом способе контроля повышает чувствительность к пе 10провару.Названный способ не свободен от нестабильности амплитуды прошедших через сварное со.единение поперечных ультразвуковых колебаний,обусловленной нестабильностью параметров сва.15рочного оборудования и контактного сопротивления электрод-лист,Известен способ контроля качества контактнойсварки,при котором направляют в зону соедине.ния поперечные ультразвуковые колебания, при.нимают колебания, прошедшие через нее, полу.чают сигнал, указывающий на изменение акусти.ческой проводимости сварного соединения, сравнивают его с сигналом эталонного сварного соединения и судят о нарушении качества 21.Согласно укаэанному способу о качестве сварного соединения судят по рассогласованию между уровнями сигналов, указывающих на изменение акустической проводимости сварного соединения для ультразвуковых колебаний, соответствующих контролируемому и эталонному соединениям, Однако названный способ так же,как и предыдущий, не вободен от влияния нестабильности амплитуды анализируемых сигналов вследствие нестабильности параметров сварочного оборудо. вания и контактного сопротивления электрод. лист.Наиболее близким по технической сущности является способ контроля качества соединения в процессе контактной сварки,при котором на. правляют в зону соединения поперечные ультразвуковые колебания, принимают колебания, прошедшие через него,и измеряют момент ис. чезновения зоны затухания поперечных ультра. звуковых колебаний в соединении при его охлаждении 13, О нарушении качества контролируемого соединення 1 непроваре) судят по опере.50 3 7914жению упомянутого момента относительно эталонного сварного соединения,Названный способ контроля позволяет оценивать размер сварной точки с точностью 15 -20%, что явно недостаточно.Целью изобретения является повышение точности контроля.Указанная цель достигается тем, что определяют дополнительно момент возникновения зо.ны, затухания поперечных ультразвуковых колебаний в соединении при его расплавлении, измеряют время существования зоны затухания ипо его величине судят о размерах сварного со.единения.Такой способ контроля позволяет оцениватьразмеры сварной точки с точностью 5 - 10%.На фиг. 1 представлена схема способа контроля качества соединения в процессе контактнойсварки; на фиг. 2 представлены результаты контроля качества точечной сварки данным способом, 2 ОВ сварочную машину 1 вставлены электрододержатели с ультразвуковыми датчиками 2 и 3,размещенными в заполненных водой полостяхэлектродов и подключенными к дефектоскопу 4,соединенному с блоком 5 выделения огибающейпоперечных ультразвуковых колебаний, прошедших через контролируемое соединение в процессе сварочного цикла, Гальванометр шлейфового осциллографа 6 соединен с выходом блокавыделения огибающей, а вход дистанционного уп-. 5 Ораления со станцией управления сварочной машиВысокочастотные импульсы с дефектоскопа 4поступают на передающий ультразвуковой датчик 2, встроенный в один иэ электродов свароч.ной машины 1. Колебания передающим ультразвуковым датчиком 2 преобразуются в упругиепродольные колебания, поступающие через водув сварочный электрод. На конусном дне электрода ультразвуковые колебания при переходе 4 Оиз воды в медь трансформируются из продоль.ных в поперечные. Изменение акустической про.водимости при расплавлении вызывает затухание поперечных ультразвуковых колебаний всоединении, Высокая скорость расплавления сва.риваемых материалов и большая их теплопроводность обеспечивают зону затухания поперечныхультразвуковых колебаний, достаточную длябыстрого их исчезновения,В процессе интенсивного охлаждения сварнойточки путем отвода тепла в основной материали в электрод происходит исчезновение зоны затухания, сопровождающееся появлением прошедших через сварную точку поперечйых ультра.звуковых колебаний.55Поперечные ультразвуковые колебания, прошедшие через контролируемую зону, поступаютв электрод, где претерпевают обратную трансформацию из поперечных в продольные при пе. 93 а реходе иэ меди в воду на конусном дне электрода, воспринимаются пьезоэлементом приемного ультразвукового датчика 3 и передаются навход дефектоскопа 4, где они усиливаются идетектируются, с него на блок 5 выделенияогибающей, представляющей собой интегрирующую цепь с усилителем постоянного тока,В этом блоке импульсные колебания преобразуются для удобства записи в огибающую. Огибающая ультразвуковых колебаний после команды со сварочной машины 1 записывается нафотобумаге шлейфового осциллографа в тече.ние сварочного цикла. Огибающая имеет крутой спад в момент возникновения зоны затухания поперечных ультразвуковых колебанийв соединении при его расплавлении и крутойподъем в момент исчезновения зоны затуханияколебаний в сварной точке при охлаждении. Время существования зоны затухания поперечныхультразвуковых колебаний в соединении.с момента ее возникновения при расилавлении соединения до момента ее исчезновения при охлажде.нии соединения определяет размеры сварного со.единения, Чем меньше время существования эоны затухания поперечных ультразвуковых коле.баний в соединении, тем меньше размеры свар.ной точки,Способ опробован при точечной электросварке панелей с профилями из сплава 01420 толщи.ной 1,8 + 1,8 мм; Сварка производилась на сварочной машине переменного тока прямыми элект.родами, время сварки 0,06 с, ступень сварочноготрансформатора 10. О размерах сварной точки судят по времени 1 й существования зоны затухания поперечных ультразвуковых колебаний в соединении с момента ее возникновения при расплавлении соеди. кения до момента ее исчезновения при охлаждении. Для сварной точки диаметром 8 мм высота проплава ТРо, Ь = 100 м/с. Огибающая ультразвуковых колебаний, прошедших для этого случая через соединение в процессе сварочного цикла, отмечена сплошной линией, Для сварнод точки диаметром 7 мм высота кропла. ва 60%,Ы = 70 щс, огибающая ультразвуковых поперечных колебаний в процессе сварочного цикла при этом отмечена пунктирной линией. Формула изобретения Способ контроля качества соединения в процессе контактной сварки, при котором направляют в зону соединения поперечные ультразвуковые колебания, принимают колебания, прошедшие через него, и определяют момент ис. чезновения зоны затухания ультразвуковых поперечных колебаний.в соединении при его ох 791493;лаждении в процессе сварочного цикла, о тличающийся тем,что, сцельюповышения точности контроля, дополнительно определяют момент возникновения зоны затухания поперечных ультразвуковых колебаний всоединении при его расплавлении, измеряютвремя существования эоны затухания колеба.ний в соединении с момента ее возникновевщпри расплавлении соединения до момента ееисчезновения при охлаждении соединения, по его величине судят о размерах сварного соединения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Иф 369483,кл, 6 01 М 2904, 24,12.69,2. Патент Японии 45 в 129,кл, 12 В 1111,1970. 3. Авторское свидетельство СССР У 573290,кл, В 23 К 11/10, 24.12.75,791493 Комароваабакович остави тель хред М ольди ректор О. Бил аэ 9350 113 пиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная Тираж 1160 ПодписноеИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5