DE2354509C2 - Anordnung zur Messung der Schweißnahttiefe beim Schweißen mit Ladungsträgerstrahlen - Google Patents

Description

30 nien entsprechender Bohrungen, die in einer Ebene senkrecht zu den Bleiplatten liegen, genau fluchten.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Mes- Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der er-

sung der Schweißnahttiefe während des Schweißens wähnten Absorptionsvorrichtung besteht darin, daß von Werkstücken mit Ladungsträgerstrahlen. die Bleiplatten mit unterschiedlichem Abstand zucin-

Beim Schweißen von Sacknähten, bzw. verdeckten 35 ander angeordnet sind.

Durchgangsnähten, mittels Ladungsträgerstrahlen Die beim Schweißen vom Kolben ausgehenden,

muß die Bestimmung der jeweiligen Schweißnahttiefe sich nach allen Richtungen hin ausbreitenden Röntauf sehr umständliche Weise durchgeführt werden. ge.istrahlen, die zur Messung der Schweißnahtliefe Es ist notwendig, Probestücke aus gleichem Werk- verwendet werden, treffen auf die Absorptionsvorstoff und mit den gleichen Abmessungen herzustel- 40 richtung auf. Dabei werden Röntgenstrahlen, die len, wie sie die gewünschten Werkstücke aufweisen. nicht auf Bohrungen der ersten Bldplatte treffen. Anschließend wird mit diesen Probestücken in Vor- von dieser absorbiert. Dies bedeutet, daß ein Großversuchen die gewünschte Schweißnahttiefe dadurch teil, vor allem die unter einem Winkel zur Mittellinie ermittelt, daß diese Probestücke, nach dem unter der Bohrung geneigt einfallenden Röntgenstrahlen, festgelegten Bedingungen durchgeführten Schweißen, 45 schon von der ersten Bleiplatte absobiert werden,
aufgeschnitten werden. Röntgenstrahlen, die geneigt zur Mittellinie der

Eine weitere Erschwernis liegt darin, daß sich, ins- Bohrung der ersten Bleiplatte auf die Wand der Bohbesondere bei großen Schweißnahttiefen, das Werk- rung auftreffen, werden physikalischen Gesetzen folstück stark aufheizt und der Elektronenstrahl bei gend an der Bohrungswand reflektiert und treffen fortschreitender Schweißdauer immer tiefer in das 50 dann auf die zweite Bleiplatte, von der sie absorbiert Werkstück eindringt. Dadurch wird es notwendig in werden. Die Anordnung und die Anzahl der Bleiplatlangen Vorversuchsreihen die sich ändernden ten gewährleistet, daß auch Röntgenstrahlen, die Schweißbedingungen, die eine konstante Schweiß- mehrmals schräg auf Wände der Bohrungen treffen nahttie^fe ermöglichen, zu ermitteln. und reflektiert werden, die Absorptionsvorrichtung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 55 nicht durchlaufen, da sie auf ihrem Weg einmal auf eine Anordnung der eingangs genannten Art zu eine Bleiplatte treffen und von dieser absorbiert werschaffen, die eine kontinuierliche Anzeige der jewei- den.

ligen Schweißnahttiefe während des Schweißens des Nur Röntgenstrahlen, die sich in Richtung der

Werkstückes ermöglicht. Mittellinien der Bohrungen ausbreiten, durchlaufen

Beim Auftreffen eines Ladungsträgerstrahles auf 60 die Bohrungen und damit die Absorptionsvorrichden zu schweißenden Gegenstand sowie beim Ein- tung ungehindert und treffen auf den Strahlenempdringen in denselben entstehen jeweils dort wo sich fänger auf, wo sie eine Markierung ergeben oder ein der Ladungsträgerstrahl gerade befindet Röntgen- Signal hervorrufen, das direkt oder in Verbindung strahlen, die sich kugelförmig nach allen Richtungen mit einer Vergleichsgröße das Maß der Schweißnahthin ausbreiten. 65 tiefe angibt.

Derartige Röntgenstrahlen sind an sich bekannt Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird mit

und werden in der deutschen Auslegeschrift einer geringen Anzahl von Bleiplatten gewährleistet, 1 299 498 zur Überwachung des Strahlenauftreffbe- daß nur die Röntgenstrahlen, die zur Messung der

Schwetßnahttiefe geeignet sind, nämlich diejenigen, die sich in Richtung der Mittellinien der Bohrungen durch die Bohrungen hindurch ausbreiten, auf den Strahlenempfänger auftreffen.

Als Strahlenempfänger wird ein Röntgenfilm verwendet und so hinter der Absorptionsvorrichtung angebracht, daß er in seiner Länge mindestens der Länge der Absorptionsplatten entspricht, wenn diese senkrecht angeordnet sind und die Bohrungen in den Platten genau horizontal verlaufen. Bei einer derartigen Anordnung treffen nur die genau horizontal von jedem Punkt der Schweißnaht ausgehenden Röntgenstrahlen, die ungehindert die Bohrungen der Absorptionsplatten durchlaufen, auf den Röntgenfilm auf und schwärzen diesen. Die Schweißnahttiefe erstspricht genau der Länge der senkrecht verlaufenden Schwärzung auf dem Röntgenfilm.

Als vorteilhafter weiterer Strahlenempfänger werden äußerst empfindliche Geber, z. B. auf Röntgenstrahlen empfindlich gemachte Fotoelemente, vcr wendet, die laufend die Eindringtiefe des Ladungsträgerstrahles nach außen zum Schweiß-Operator melden.

Besteht die Forderung nach einer bestimmten vor gegebenen Schweißnahttiefe und sollten dafür während des Schweiß Vorganges Korrekturen der Schweißbedingungen notwendig werden, so kann durch regeltechnischc Maßnahmen in Verbindung mit der obenerwähnten Geberanordnung eine selbständige Steuerung der Schweißmaschine erreicht werden. Dadurch wird der Aufwand zur Erzielung einwandfrei geschweißter Werkstücke stark vermindert, was eine erhebliche Kostensenkung bedeutet.

Ein Ausrührungsbeispiel gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Mit einem von einem Elektronenstrahlschweißgerät I. ausgehenden Elektronenstrahl 2 wird ein Kolben 3 bearbeitet, der auf einer beweglichen und drehbaren Vorrichtung 4 montiert ist. Der Kolben 3 besteht aus einem Kolbenkörper 5 und einem mit Ringnuten 6 versehenen Ringträger 7.

Beim Auftreffen und Eindringen des Elektronenstrahles 2 in die Verbindungsstelle 8 von Kolbenkörper 5 und Ringträger 7 entstehen am jeweiligen Ort 9, an dem sich der Elektronenstrahl 2 befindet, Röntgenstrahlen 10, die sich kugelförmig nach allen Richtungen hin ausbreiten. Diese Röntgenstrahlen 10 treffen zum Teil auf die Absorptionsvorrichtung 11, die aus hintereinander senkrecht stehend angeordneten Bleiplatten 12 und einem dazugehörenden Rahmen 13 besteht. Die Bleiplatten 12 weisen Bohrungen 14 gleichen Durchmessers auf und sind in ihrer Lage zueinander so angeordnet, daß die Mittellinien 15 entsprechender Bohrungen, die auf gleicher Höhe liegen, genau fluchten. Alle Röntgenstrahlen, deren Ausbreitungsrichtung sich von der hier genau horizontalen Richtung der Bohrungen 14 unterscheidet, treffen beim Durchgang durch die Absorptionsvorrichtung auf Stellen der Bleiplatten, an denen sich keine Bohrungen befinden und werden dort absorbiert. Nur ausgewählte Röntgenstrahlen mit paralleler horizontaler Ausbreitungsrichtung 16 treffen auf einen als Strahlenempfänger dienenden Röntgenfilm 17 und schwärzen diesen 18. An Hand dieser Schwärzungen 18 ist, da Strahlenempfänger 17, Absorptionsvorrichtung 11 und Kolben 3 parallel zueinander ausgerichtet und in ihrer Höhe aufeinander abgestimmt sind, die genaue jeweilige Schweißtiefe T des Elektronenstrahles 2 und damit die Tiefe der Schweißnaht genau ablesbar.

Hierzu 1 Blait Zeichnungen

Claims (2)

reichs in Geräten zur Bearbeitung mittels Korpusku- Patentansprüche· larstrahlen verwendet. Hier wird mit Hilfe von Rönt genstrahlen ein Bild der jeweiligen Oberfläche des

1. Anordnung zur Messung der Schweißnaht- Strahlauftreffbereichs wiedergegeben

tiefe während des Schweißens von Werkstücken 5 Die gestellte Aufgabe w.rd erf.ndungsgemäß damit Ladungsträgerstrahlen, dadurch ge- durch gelöst, daß die beim Schweißvorgang auftreken η zeich η et, daß die beim Schweißvor- tenden, sich vom Ort ihrer Entstehung kugelförmig gang auftretenden, sich vom On ihrer Rntstehung ausbreitenden Röntgenstrahlen, durch eine zwischen kugelförmig ausbreitenden Röntgenstrahlen dem Werkstück und einem Strahlenempfanger vorgedurch eine zwischen dem Werkstück (3, 7) und io sehene Absorptionsvorrichtung gefuhrt werden, die einem Strahlenempfänger (17) vorgesehene Ab- aus mehreren mit Abstand von einander hintcreinansorptionsvorrichtung (11) gefühn werden, die aus der angeordneten Platten aus Werkstoff höherer mehreren mit Abstand voneinander hintereinan- Ordnungszahl besteht, wobei die Platten eine Vielder angeordneten Platten (12) aus Werkstoff hö- zahl von Bohrungen gleichen Durchmessers aufweiherer Ordnungszahl besteht, wobei die Platten 15 sen, die in ihrer Lage zueinander so angeordnet sind, (12) eine Vielzahl von Bohrungen (14) gleichen daß die Mittellinien entsprechender, auf gleicher Durchmessers aufweisen, die in ihrer Lage zuein- Höhe liegender Bohrungen genau fluchten, und daß ander so angeordnet sind, daß die Mittellinien Strahlenempfänger, Absorptionsvorrichtung und (15) entsprechender, auf gleicher Höhe liegender Werkstück parallel zueinander ausgerichtet und in Bohrungen genau fluchten, und daß Strahlen- ao ihrer Höhe aufeinander abgestimmt sind,
empfänger (17), Absorptionsvorrichtung (11) und Als Absorptionsmittel eignen sich vorzugsweise

Werkstück (3, 7) parallel zueinander ausgerichtet Bleiplattcn, die im Absland zueinander hintcreinan- und in ihrer Höhe aufeinander abgestimmt sind. der angeordnet sind. Jede Blcip'atte weist über ihre

2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch ge- ganze Länge in geringem Abstand zueinander gelekennzeichnet, daß die einzelnen Platten (12) der as gene Bohrungen oder Schlitze auf. Der Abstand der Absorptionsvorrichtung (11) mit unterschiede Mittellinien der Bohrungen der einzelnen Bleiplatten ehern Abstand zueinander angeordnet sind. ist gleich groß. Beim Aufbau der einzelnen Bleiplattcn oder beim Einbau der Bleiplatten in einen Rahmen muß darauf geachtet werden, daß die Mittclli-