ES2273969T3 - Metodo de inspeccion no destructivo. - Google Patents
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Abstract
Un método de soldadura que incluye una inspección no destructiva, que comprende: soldar por fricción mediante batido unos miembros (30) por medio de una herramienta rotativa (140) de soldadura por fricción mediante batido y mover dicha herramienta (140) relativamente a dichos miembros, formando de ese modo una parte soldada alargada; cortar dicha parte soldada de tal manera que la superficie de la misma después de cortar tiene una región central rebajada que se extiende en la dirección alargada de la parte soldada; aplicar un medio líquido a dicha región central rebajada; y realizar una inspección ultrasónica no destructiva en una posición hacia atrás de la soldadura y cortar en la dirección de movimiento de la herramienta de soldar, mediante la rotación de un rodillo (250) que tiene una sonda (251) dispuesta en el mismo a lo largo de la superficie a la que se ha aplicado el medio líquido.
Description
Método de inspección no destructivo.
El presente invento se refiere a un método para
inspeccionar de forma no destructiva la parte de unión de miembros
que se han soldado con soldadura por fricción mediante batido, y la
presente inspección de forma no destructiva se aplica en especial
preferiblemente a inspeccionar áreas soldadas por fricción mediante
batido de miembros de aleación de aluminio usados, por ejemplo,
para construir vagones de ferrocarril y edificios.
La soldadura por fricción mediante batido es un
método realizado mediante la introducción de un eje redondo
rotativo (denominado una herramienta rotativa) a los miembros que se
van a soldar y el desplazamiento de los mismos a lo largo de la
línea de unión, por lo cual se calienta, ablanda, plastifica y
suelda en fase sólida la parte de la unión. La herramienta rotativa
comprende una parte de gran diámetro y una parte de pequeño
diámetro. Tras la soldadura, la parte de pequeño diámetro se inserta
a los miembros, y la superficie de extremo de la parte de gran
diámetro entra en contacto con los miembros soldados. Se provee con
antelación un saliente a la parte de la unión, que funciona como el
material de aportación para rellenar el espacio intermedio que
podría existir entre los dos miembros. El eje central de la
herramienta rotativa está un poco inclinado. Se puede dotar a la
parte de gran diámetro de una cuchilla cortante para soldar y cortar
los salientes simultáneamente. Se impulsa aire para extraer las
virutas metálicas de la superficie superior del saliente. Este
método se describe en la patente japonesa publicación Nº
2001-47262 (EP 1057575 A2).
El documento
EP-A-1057 673 describe ensayos no
destructivos de una unión soldada por fricción mediante batido,
usando ensayos ultrasónicos, seguida por la reparación de un defecto
por rectificado y soldadura.
Cuando se sueldan miembros mediante un método
común de soldadura, se podría crear un espacio vacío en la región
de la unión. Sin embargo, como este espacio vacío es generalmente
esférico, no afecta gravemente a la resistencia mecánica de la
parte soldada.
No obstante, en el caso de la soldadura por
fricción mediante batido, el defecto no es esférico. Si se produce
el defecto, a menudo es continuo. En tal caso, el defecto afecta
gravemente a la resistencia mecánica de los miembros soldados.
En general. una inspección no destructiva se
realiza deslizando manualmente una sonda que genera una onda
ultrasónica a lo largo de la parte de la unión, lo cual requiere
mucha experiencia y habilidad.
Además, en ambas caras de la parte soldada se
forman rebabas soldadas por la soldadura por fricción mediante
batido. En la superficie de la parte de la unión se crea un dibujo
semicircular, que también causa rebabas. Por tanto, es difícil
inspeccionar los miembros soldados desde la superficie de la región
de unión. Aún más, se forma un rebajo o acanaladura semicircular en
la superficie de la región de unión, lo cual hace difícil la
inspección.
Por tanto, después de finalizar la soldadura por
fricción mediante batido, es posible eliminar las rebabas y otras
desigualdades mediante un proceso separado de corte y un proceso
similar, y luego realizar la inspección. Sin embargo, dicho método
es largo y costoso.
El objeto del presente invento es automatizar el
procedimiento de inspección no destructiva de la parte de soldadura
por fricción mediante batido.
El segundo objeto del presente invento es
reducir el coste de la inspección de la parte de soldadura.
El invento provee el método de soldar e
inspeccionar de forma no destructiva según se ha especificado en la
reivindicación 1.
La Figura 1 es una vista en perspectiva del
dispositivo para soldar e inspeccionar miembros de acuerdo con una
realización del presente invento;
La Figura 2 es una vista lateral del dispositivo
de soldar de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista en corte transversal
en la línea III-III de la Figura 2;
La Figura 4 es una vista lateral que muestra el
dispositivo de inspección de la Figura 1;
La Figura 5 es una vista vertical en corte
transversal que muestra el rodillo de inspección de la Figura 1;
La Figura 6 es una vista central vertical en
corte transversal de la Figura 5;
La Figura 7 es una vista vertical en corte
transversal que muestra la parte que se va a soldar de acuerdo con
la Figura 1; y
La Figura 8 es una vista vertical en corte
transversal que muestra la inspección de la parte de unión de
acuerdo con la Figura 1.
A continuación se explica una realización
preferida del presente invento con referencia a las Figuras 1 a 8.
En las Figuras 1, 2, 3 y 4, el dispositivo se desplaza hacia el lado
derecho.
Un par de miembros 30, 30 que se van a soldar
están fijados a la superficie superior de una bancada 20. Las
partes apoyadas del par de miembros se sueldan por fricción mediante
batido. Un dispositivo 100 de soldadura por fricción mediante
batido y un dispositivo 200 de inspección no destructiva están
montados sobre unos miembros móviles 110 y 210 que cruzan y corren
a lo largo de la bancada 20. Los dispositivos 100 y 200 pueden rodar
a lo largo de las viguetas 105 y 205 de los miembros móviles.
Además, la herramienta rotativa o el dispositivo de inspección y
elementos análogos de los dispositivos 100, 200 pueden moverse hacia
arriba y hacia abajo con respecto a las viguetas 105, 205. El
dispositivo 200 de inspección no destructiva está situado de tal
manera que siga al dispositivo 100 de soldadura por fricción
mediante batido en la dirección de la soldadura por fricción
mediante batido.
Cada uno de los miembros 30, 30 tiene un
saliente 33 en el extremo de una placa 31. Los salientes 33, 33
sobresalen hacia la dirección superior. Los miembros están fijados
a la bancada 20 con los extremos que tienen los salientes 33
apoyados uno contra otro. Preferiblemente, no se forma un espacio
intermedio en la región apoyada.
El dispositivo 100 de soldadura por fricción
mediante batido comprende, desde el extremo delantero de la
dirección de la soldadura por fricción mediante batido, en el orden
siguiente, un rodillo de sujeción 111, un detector óptico 130, un
orificio para soplado con aire 130, una placa de blindaje 135, una
herramienta rotativa 140, un rodillo de sujeción 115, etc. Los
rodillos de sujeción 111 y 113 presionan hacia abajo y sujetan a los
dos salientes 33 y 34. Los rodillos 111 y 115 se soportan
elásticamente con el fin de presionar y sujetar a los salientes con
una fuerza predeterminada.
El detector óptico 120 detecta la posición de la
anchura de los salientes 33, 33 o la posición de la parte apoyada,
y guía a la herramienta rotativa 140 de tal manera que el eje
central de la herramienta rotativa 140 esté dispuesto en la parte
apoyada. Además, el detector detecta la posición de la superficie
superior de los salientes 33 o la posición de la superficie
superior de la placa 31 muy cerca de los salientes, de tal manera
que la herramienta rotativa 140 se introduzca hasta una profundidad
predeterminada en la parte apoyada.
La herramienta rotativa 140 comprende una parte
141 de gran diámetro, una parte 142 de pequeño diámetro situada en
la punta (extremo inferior) de la parte 141, y una pluralidad de
cuchillas 145 montadas a la periferia exterior de la parte de gran
diámetro 141 en el extremo inferior de la misma. El diámetro de la
parte 141 de gran diámetro es menor que la anchura total de los dos
salientes. El máximo diámetro del corte realizado por las cuchillas
145 es mayor que la anchura total de los dos salientes 33, 33. El
borde cortante mayor de cada cuchilla 145 está en su superficie de
fondo. La parte 142 de pequeño diámetro es un tornillo externo. La
superficie de la parte 141 de gran diámetro situada en el límite
entre la parte de gran diámetro y la parte de pequeño diámetro es
cóncava hacia el lado de la parte de gran diámetro.
Durante la soldadura por fricción mediante
batido, el eje central de la herramienta rotativa 140 está inclinado
hacia la dirección de soldadura. Dicho eje se inclina para que la
punta de la parte 142 de pequeño diámetro preceda a la parte 141 de
gran diámetro. Durante dicho estado, el extremo más inferior de la
parte 141 de gran diámetro está dispuesto entre la línea que se
extiende desde la superficie superior de la placa 31 y el vértice
de los salientes 33. La posición del extremo más inferior de la
parte 141 de gran diámetro se convierte en la posición de la
superficie de la parte de soldadura. El extremo más inferior de las
cuchillas 145 está dispuesto entre la superficie superior de la
placa 31 y la superficie superior de la parte soldada.
Cuando se hace funcionar el dispositivo 100 de
soldadura por fricción mediante batido, los miembros apoyados se
sueldan por fricción mediante batido, y la superficie superior de
los salientes 33, 33 se rebaja. Entre la periferia exterior de la
parte 141 de gran diámetro y los salientes 33, 33 se crea una rebaba
metálica de soldadura. Las cuchillas 145 cortan los salientes 33,33
que están dispuestos por encima de la superficie inferior de las
cuchillas. Por tanto, se eliminan la rebaba de soldadura y los
salientes 33, 33 que están dispuestos por encima de las cuchillas.
Como resultado, la superficie superior de los salientes 33, 33 se
corta para formar un rebajo arqueado.
Las virutas metálicas generadas durante el
proceso de corte por las cuchillas 145 se blindan contra su
movimiento hacia el detector óptico 120 y el rodillo de sujeción
111 mediante la placa de blindaje 135 y el aire descargado de la
abertura 130 de soplado con aire. Vista desde arriba, la placa de
blindaje 135 tiene forma de L, y el bloque dispuesto a lo largo de
la dirección de desplazamiento se fija a la superficie lateral del
detector óptico 120. El bloque dispuesto entre la herramienta
rotativa 140 y el detector óptico 120 está inclinado contra la
dirección de desplazamiento. El aire descargado desde la abertura
130 de soplado con aire se impulsa hacia el bloque de la placa de
blindaje 135 dispuesto a a lo largo de la dirección de
desplazamiento, y luego circula hacia fuera a lo largo del bloque
inclinado. Por tanto, las virutas metálicas que entren en el lado
del detector óptico 120 desde la parte inferior del bloque son
impulsadas a un lado. Adicionalmente, el aire circula hacia fuera a
través del espacio situado debajo del bloque de blindaje hacia la
herramienta rotativa 140, impidiendo que las virutas metálicas se
introduzcan desde el mismo.
El dispositivo 200 de inspección no destructiva
está situado hacia atrás en la dirección de soldadura desde el
dispositivo 100 de soldadura por fricción mediante batido. El
dispositivo 200 de inspección no destructiva comprende, desde el
extremo delantero de la dirección de la soldadura por fricción
mediante batido, en el orden siguiente, un rodillo de sujeción 211,
una placa de blindaje 218, una escobilla rotativa 220 que establece
contacto con la superficie superior de los salientes, un orificio
225 de aspiración para las virutas metálicas, un detector óptico
230, un orificio 240 para aplicación de medio de fluido, un rodillo
de sujeción 215, un rodillo 250 de inspección no destructiva, un
dispositivo marcador 270. un orificio de aspiración 280 de medio de
fluido, etc. Los rodillos 311, 215 y 250 están soportados
elásticamente con el fin de presionar y sujetar los salientes 33,
33 con una fuerza predeterminada.
La escobilla rotativa 220 sirve para cortar y
eliminar las pequeñas rebabas generadas por el proceso de corte
usando las cuchillas 145, y se gira mediante un motor. El eje
rotativo de la escobilla rotativa 220 está dispuesto
perpendicularmente. La escobilla 220 también elimina tanto como sea
posible el dibujo semicircular creado sobre la superficie cortada.
La escobilla rotativa elimina las rebabas y productos similares de
la superficie soldada, impidiendo de un modo efectivo que se
produzcan daños al neumático de caucho 263 flexuoso cuando se gira
el rodillo de inspección 250. El neumático 263 está hecho de caucho
silicónico. La superficie soldada (cortada) sobre la que se
desplaza el neumático 263 está rebajada en un arco, pero como el
neumático 263 es flexuoso, la inspección se realiza con facilidad.
Además, como las rebabas en la superficie cortada se eliminan, es
posible utilizar un neumático flexuoso.
El detector óptico 230 detecta la posición de
anchura de los salientes 33, 33, y guía al dispositivo 200 hasta
el centro de la anchura detectada. Especialmente, la posición de la
dirección de anchura del rodillo de inspección 250 está dispuesta
en una posición predeterminada.
La inspección no destructiva utiliza
ultrasonidos, y el rodillo de inspección 250 está dotado de una
sonda ultrasónica 251. La sonda 251 está instalada dentro del
rodillo 250. La sonda 251 está montada sobre un eje 261 provisto a
rotación dentro de un bastidor 260 suspendido del dispositivo 200.
La sonda 251 consiste en un oscilador y un receptor, y está situada
para que mire hacia abajo. La sonda 251 se ajusta para que mire
constantemente hacia abajo por gravedad. El neumático 263 que entra
en contacto con la superficie superior de los salientes 33,33 está
fijado a las ruedas 265 dispuestas en ambos lados de los mismos.
Ambas superficies laterales del neumático 263 son presionadas sobre
las ruedas 265 mediante una pieza metálica de sujeción 266. La
rueda 265 está fijada al eje 261 por medio de un cojinete 268. El
neumático 263 se ha hecho de caucho silicónico. La sonda 251 está
dispuesta en el espacio definido por el neumático 263 y las ruedas
265, 265, y se inyecta al mismo una pequeña cantidad de
etilenglicol como anticongelante. La referencia 267 muestra una
abertura a través de la cual se inyecta el glicol.
El hilo conductor de la sonda 251 se lleva al
exterior a través del interior del eje 261. En la Figura 5, la
sonda 251 debería estar dispuesta perpendicularmente. Cuando se usa
una sonda vertical, el defecto se puede inspeccionar desde por
encima de los salientes 33, 33, y se puede minimizar la anchura del
rodillo 250. Si se usa una sonda oblicua, debe aumentarse la
anchura del rodillo, y resulta difícil inspeccionar defectos desde
por encima de los salientes 33, 33. El oscilador de la sonda 251
utiliza una baja frecuencia dentro del intervalo de
4-5 Mhz, ajustándose el intervalo con el fin de
permitir una transmisión fácil a través del neumático 263, y de ese
modo corresponder con el material de aluminio que forma los miembros
30, 30. Adicionalmente, es posible mejorar la sensibilidad de la
sonda utilizando un oscilador compuesto.
En el caso de la soldadura por fricción mediante
batido, es posible anticipar empíricamente la posición del defecto.
Por ejemplo, como se muestra en la Figura 8, la posición del defecto
X está sesgada hacia una dirección de anchura desde el centro de la
unión soldada. Esto se determina mediante el sentido de giro de la
herramienta rotativa 140. Si la rosca de tornillo de la parte 142
de pequeño diámetro de la herramienta rotativa 140 es una rosca a
izquierdas, y la herramienta rotativa 140 se gira en el sentido a
derechas, el defecto se producirá probablemente en el lado
izquierdo de la unión. Por tanto, es posible configurar la sonda 251
para inspeccionar con detalle la posición del lado izquierdo donde
el defecto tiene posibilidad de producirse. La Figura 8 es una
vista en corte transversal que muestra un formato de bastidor de la
parte de la unión. El sombreado muestra la región batida. La sonda
251 inspecciona el intervalo dentro de la región batida donde se
anticipa el defecto.
Un dispositivo 240 de alimentación de medio
fluido sirve para suministrar el medio en la superficie superior
de los salientes 33, 33 sobre los que se desplaza el rodillo de
inspección 250. El dispositivo rocía el medio fluido sobre la
superficie superior (superficie soldada) de los salientes 33, 33. El
medio fluido puede ser, por ejemplo, agua. Como el eje central de
la herramienta rotativa 140 dotado de cuchillas 145 está inclinado,
la parte central de la superficie cortada se rebaja. Por tanto, no
es probable que el medio fluido se esparza sobre las placas 31, 31
aún cuando el rodillo de inspección 250 ruede sobre la superficie
cortada. En consecuencia, el medio fluido se puede recoger
fácilmente mediante el dispositivo de aspiración 280.
Un dispositivo marcador 270 sirve para aplicar
pintura a la posición del defecto cuando se encuentra en la unión
soldada por fricción mediante batido. La existencia de un defecto se
determina mediante una unidad de control basándose en los datos
recogidos por el rodillo de inspección 250. Cuando se detecta un
defecto, la aplicación se inicia desde el punto del defecto, y la
pintura se aplica continuamente hasta que el defecto llega a un
fin. La pintura debería ser fácilmente reconocible por observación
visual, adherirse fácilmente a la aleación de aluminio, secar
rápidamente, y no debería afectar al material de la aleación de
aluminio. El dispositivo marcador 270 puede ser, por ejemplo, una
impresora por inyección de tinta. La aplicación se realiza a una
placa 31. Como el dispositivo marcador 270 está situado hacia atrás
del rodillo de inspección 250, deberían tenerse en cuenta la
velocidad o el tiempo que se desplaza el dispositivo 200, con el fin
de marcar correctamente la posición del defecto.
La abertura 280 de aspiración para el medio
fluido aspira el medio líquido sobre la superficie superior de los
salientes 33, 33 y las placas 31 que rodean los salientes. Una
escobilla blanda está suspendida del extremo inferior de la
abertura de aspiración. La abertura de aspiración 280 está conectada
a un dispositivo de aspiración.
Cuando el dispositivo 100 de soldadura por
fricción mediante batido inicia la soldadura por fricción mediante
batido y se desplaza en una distancia predeterminada, el dispositivo
200 de inspección no destructiva comienza a seguir al dispositivo
100 moviéndose a la misma velocidad que el dispositivo 100 y desde
el punto de comienzo de la soldadura por fricción mediante batido.
La escobilla del dispositivo 200 elimina las rebabas y elementos
análogos de la superficie que están cortándose mediante las
cuchillas 145. Las virutas metálicas generadas de las mismas se
aspiran desde la abertura de aspiración 225. El detector óptico 230
guía al rodillo de inspección 250. El medio fluido se aplica sobre
la superficie a través de la abertura 240 de alimentación, y el
rodillo de inspección 250 inspecciona la región de la unión. Cuando
se detecta un defecto, se imprime una línea continua sobre la placa
31 mediante un dispositivo 270 de aplicación La abertura 280 de
aspiración aspira el medio fluido de la superficie.
Una vez que se ha realizado la soldadura por
fricción mediante batido y la inspección según se ha descrito
anteriormente, si existe una marca en la superficie de la placa, se
lleva a cabo la reparación en el lugar donde se haya realizado la
soldadura por fricción mediante batido, o bien en otro lugar al que
se haya trasladado el miembro soldado.
En primer lugar, se corta desde arriba la parte
soldada que se ha marcado, llegando el corte o bien a la posición
del defecto, o bien a la otra cara de la placa. A continuación, la
parte cortada se suelda por soldadura con electrodos de molibdeno
en gas inerte (MIG) o con electrodos de tungsteno en gas inerte
(TIG). La soldadura se realiza sustancialmente hasta la altura igual
hasta el vértice de los salientes.
Si la superficie soldada constituye el exterior
de una carrocería de coche, o si por otra razón estética o
funcional la superficie de los miembros debe alisarse, los salientes
33, 33 (incluyendo la parte reparada) se eliminan por corte, y la
parte soldada se hace sustancialmente plana con la superficie de las
placas 31, 31.
De acuerdo con la presente realización, se
pueden realizar la soldadura por fricción mediante batido y la
inspección de la unión soldada. Como la soldadura por fricción
mediante batido se realiza a baja temperatura, la soldadura y la
inspección de los miembros soldados se pueden llevar a cabo
sustancialmente de un modo simultáneo mediante el uso de piezas y
materiales convencionales.
A continuación se explica la posición del
dispositivo 200 de inspección no destructiva. La soldadura por
fricción mediante batido se puede realizar con una cantidad de
calor relativamente pequeña en el intervalo de aproximadamente
450-500ºC, puesto que únicamente se requiere
plastificar el material alrededor de la unión. Por tanto, cuando la
soldadura por fricción mediante batido se realiza en una atmósfera
fría, la temperatura en la unión disminuye rápidamente. De acuerdo
con ello, se puede llevar a cabo la inspección no destructiva
llevando el dispositivo de inspección a establecer contacto con la
parte de la unión. Por ejemplo, tras la soldadura por fricción
mediante batido de la parte apoyada entre dos placas de aleación de
aluminio que tenga cada una un espesor de aproximadamente 3 mm, la
temperatura cae hasta aproximadamente 75ºC cuando han pasado 100
segundos después de la soldadura (la velocidad de movimiento de la
herramienta rotativa: aproximadamente 0,8 m/minuto). La temperatura
se mide en una posición aproximadamente a 1,0 m de la región de la
unión. A esta temperatura, el dispositivo 200 de inspección no
destructiva puede entrar en contacto con la región de la unión y
realizar la inspección.
La posición en la que se marque el defecto puede
ser la superficie superior del saliente en lugar de la superficie
superior de la placa. En tal caso, la marca se realiza hacia atrás
de la posición donde se ha recogido el medio líquido.
Cuando se realiza la inspección para determinar
la profundidad del defecto antes del proceso de corte, se puede
reducir la cantidad del corte. La profundidad del defecto no está
clara por la inspección realizada usando el rodillo de inspección
250. La profundidad del defecto se detecta moviendo a mano la sonda
a lo largo de la superficie de la placa 31 donde se ha marcado la
posición del defecto y a lo largo del saliente 33. Si la superficie
lateral de la sonda entra en contacto con el saliente 33 cuando se
mueve, la sonda se puede mover linealmente, y la detección del
defecto resulta más fácil.
El eje de rotación de la escobilla rotativa 220
se puede disponer en la dirección horizontal de manera que impulse
a las virutas metálicas hacia atrás. El dispositivo marcador 270
puede indicar el defecto mediante una línea continua, o bien
mediante una línea intermitente. Además, el punto de iniciación del
defecto se puede mostrar mediante una marca diferente de una marca
que muestre el punto de finalización del mismo, y se pueden omitir
las marcas de las áreas situadas entre las mismas. Más aún, el
dispositivo de recuperación de medio líquido está dotado de un
rodillo que rueda sobre la superficie de la unión y que tiene sobre
la superficie de la circunferencia exterior de dicho rodillo un
miembro poroso, y el eje rotativo del rodillo está unido al
dispositivo de aspiración.
De acuerdo con el presente invento, la unión
soldada se puede inspeccionar automáticamente para cualesquiera
defectos, y la soldadura y la inspección de la unión soldada se
pueden realizar al mismo tiempo.
Claims (8)
1. Un método de soldadura que incluye una
inspección no destructiva, que comprende:
soldar por fricción mediante batido unos
miembros (30) por medio de una herramienta rotativa (140) de
soldadura por fricción mediante batido y mover dicha herramienta
(140) relativamente a dichos miembros, formando de ese modo una
parte soldada alargada;
cortar dicha parte soldada de tal manera que la
superficie de la misma después de cortar tiene una región central
rebajada que se extiende en la dirección alargada de la parte
soldada;
aplicar un medio líquido a dicha región central
rebajada; y
realizar una inspección ultrasónica no
destructiva en una posición hacia atrás de la soldadura y cortar en
la dirección de movimiento de la herramienta de soldar, mediante la
rotación de un rodillo (250) que tiene una sonda (251) dispuesta en
el mismo a lo largo de la superficie a la que se ha aplicado el
medio líquido.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación
1, que comprende además marcar el área de dicho miembro
aproximadamente en la posición de un defecto cuando se detecta un
defecto mediante dicha inspección no destructiva.
3. Un método de acuerdo con las
reivindicaciones 1 ó 2, que comprende además eliminar virutas
metálicas de la superficie cortada después de dicha etapa de
cortar, antes de realizar dicha inspección no destructiva.
4. Un método de acuerdo con las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que después de dicha etapa de
cortar, se cortan y eliminan las rebabas generadas por el corte por
medio de una escobilla (220), antes de la inspección no
destructiva.
5. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además aspirar y recoger
dicho medio fluido en una posición hacia atrás de la inspección no
destructi-
va.
va.
6. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha inspección no
destructiva se realiza para inspeccionar una parte predeterminada
en la dirección de anchura de la anchura total de la parte
soldada.
7. Un método de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende además:
después de realizar dicha inspección no
destructiva, realizar adicionalmente una inspección no destructiva
de la parte que tiene un defecto con el fin de determinar la
profundidad del defecto;
cortar la parte que tiene un defecto hasta la
profundidad de dicho defecto; y
soldar esta parte cortada.
8. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 7, en el que dichos miembros (30) tienen
unos salientes (33) que sobresalen hacia arriba en los extremos
apoyados del par de miembros apoyados uno contra otro, y dicha
soldadura por fricción mediante batido se realiza desde el lado
provisto de dichos salientes.
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Families Citing this family (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7017792B2 (en) * | 2001-02-02 | 2006-03-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Integrated piping plate, machining method for same, machining apparatus for same, and machining equipment for same |
| CN1421295A (zh) * | 2001-11-27 | 2003-06-04 | 川崎重工业株式会社 | 磨擦搅拌焊接的旋转工具及磨擦搅拌焊接方法和装置 |
| TWI223084B (en) * | 2002-04-25 | 2004-11-01 | Murata Manufacturing Co | Electronic component characteristic measuring device |
| JP2004298955A (ja) * | 2003-04-01 | 2004-10-28 | Hitachi Ltd | 摩擦攪拌接合方法 |
| JP4468125B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2010-05-26 | 三菱重工業株式会社 | 摩擦撹拌接合方法及び装置 |
| JP4745729B2 (ja) * | 2005-06-21 | 2011-08-10 | 川崎重工業株式会社 | 摩擦撹拌接合装置 |
| CA2651536C (en) * | 2006-04-11 | 2012-08-07 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for inspecting joined object formed by friction stir joining |
| US7966713B2 (en) * | 2006-05-17 | 2011-06-28 | The Boeing Company | Tooling head mounted structural positioning |
| DE102006040486A1 (de) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur zerstörungsfreien Materialprüfung von hochreinem polykristallinen Silicium |
| CN100585398C (zh) * | 2006-09-18 | 2010-01-27 | 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 | 回转体工件超声波在线探伤方法及其装置 |
| EP2062720B1 (de) * | 2007-11-20 | 2009-12-02 | Leister Process Technologies | Verfahren und Schweissautomat zum Verbinden Materialbahnen |
| KR100946271B1 (ko) | 2007-12-13 | 2010-03-08 | 주식회사 포스코 | 마그피 세척 장치 |
| CN102085598B (zh) * | 2009-12-03 | 2015-10-14 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 摩擦搅拌接合方法 |
| JP5618529B2 (ja) * | 2009-12-04 | 2014-11-05 | 株式会社東芝 | 三次元超音波検査装置 |
| US20110284508A1 (en) * | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Welding system and welding method |
| US9217731B2 (en) | 2010-05-21 | 2015-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Welding inspection method and apparatus thereof |
| AT509066B1 (de) * | 2010-08-11 | 2011-06-15 | Stirzone Og | Vorrichtung zum reibrührschweissen |
| JP5720195B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2015-05-20 | 株式会社Ihi | 超音波探傷装置 |
| JP5536007B2 (ja) * | 2011-10-19 | 2014-07-02 | 三菱重工業株式会社 | 摩擦撹拌接合装置及び摩擦撹拌接合方法 |
| JP5986756B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-09-06 | 三菱重工業株式会社 | 摩擦撹拌接合装置 |
| US9027404B2 (en) | 2012-05-17 | 2015-05-12 | Honeywell International Inc. | Ultrasonic non-destructive evaluation methods for friction-welded blisks |
| FR2995237B1 (fr) * | 2012-09-07 | 2015-05-01 | Airbus Operations Sas | Systeme ameliore de soudage par friction malaxage comprenant un contre-appui mobile. |
| US8544714B1 (en) | 2012-11-15 | 2013-10-01 | Fluor Technologies Corporation | Certification of a weld produced by friction stir welding |
| JP6084093B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-02-22 | 株式会社総合車両製作所 | 回転ツール埋没位置検出方法及び摩擦攪拌接合方法 |
| FR3020463B1 (fr) * | 2014-04-25 | 2016-05-27 | Snecma | Procede et dispositif de controle par ultrasons de soudures, notamment des soudures des aubes sur le disque d'un disque aubage monobloc |
| CN106124619A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-11-16 | 中北大学 | 一种皮带超声检测轮式探头组 |
| CN105823825A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-03 | 中北大学 | 一种皮带超声检测装置 |
| JP5997861B1 (ja) * | 2016-04-18 | 2016-09-28 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波映像装置および超音波映像装置の画像生成方法。 |
| CN105855689B (zh) * | 2016-05-27 | 2020-04-03 | 深圳市科达利实业股份有限公司 | 一种摩擦焊工艺 |
| MX2019002737A (es) * | 2016-11-08 | 2019-05-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Aparato de monitoreo de soldadura y metodo de monitoreo de soldadura. |
| JP6885257B2 (ja) * | 2017-08-08 | 2021-06-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属材の表面処理方法および金属材の製造方法 |
| CN109507295A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种径向摩擦焊接头弱连接缺陷的无损检测方法 |
| US11117213B2 (en) * | 2018-12-14 | 2021-09-14 | The Boeing Company | Friction stir additive manufacturing systems |
| JP2020106476A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | 管検査装置及び管検査方法 |
| CN109655527A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-19 | 武汉大学 | 一种集成式超声检测机构 |
| JP7347234B2 (ja) * | 2020-01-24 | 2023-09-20 | 日本軽金属株式会社 | 液冷ジャケットの製造方法及び摩擦攪拌接合方法 |
| CN111874021B (zh) * | 2020-08-12 | 2021-07-02 | 北京威创车辆配件有限公司 | 一种能够快速检查轨道间距和螺栓松紧的检测装置 |
| CN112083074B (zh) * | 2020-09-10 | 2024-03-29 | 上海航天精密机械研究所 | 火箭贮箱环缝超声检测设备及控制方法 |
| CN113297699B (zh) * | 2021-05-28 | 2024-02-09 | 西北工业大学 | 一种预测缺陷对整体叶盘线性摩擦焊成形影响的模拟方法 |
| CN114210640A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-22 | 四川明日宇航工业有限责任公司 | 大型不锈钢焊接构件洁净清洗检查焊接缺陷的方法和系统 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4055989A (en) * | 1976-03-17 | 1977-11-01 | United States Steel Corporation | Weld inspection system with dual flaw detection |
| US4087036A (en) * | 1976-10-14 | 1978-05-02 | Pemtec, Inc. | Friction welding method and apparatus |
| CH667611A5 (de) * | 1985-02-28 | 1988-10-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum herstellen eines regelrades fuer den hochdruckrotor einer dampfturbine. |
| US4682397A (en) * | 1986-02-28 | 1987-07-28 | The Babcock & Wilcox Company | High temperature pressure vessel inspection procedure |
| JP2612486B2 (ja) * | 1989-01-11 | 1997-05-21 | 三菱電機株式会社 | 削除サイドノッチング装置 |
| US5115136A (en) * | 1990-08-06 | 1992-05-19 | Olympus Corporation | Ultraviolet remote visual inspection system |
| DE69313131T2 (de) * | 1992-01-14 | 1998-03-12 | Ball Burnishing Mach Tools | Reibschweissen mit elektrischer heizung |
| DE9316724U1 (de) * | 1992-11-13 | 1994-02-03 | Siemens AG, 80333 München | Einrichtung zur Prüfung von Rundschweißnähten |
| JP3007894B2 (ja) * | 1993-08-27 | 2000-02-07 | 笠原工業株式会社 | 薄板金属盤の外周溶接装置の自動追従方法、及び薄板金属盤の外周溶接装置の溶接状態良否判定方法 |
| US5648613A (en) * | 1994-04-05 | 1997-07-15 | Gas Research Institute | Scan assembly and method for signal discrimination |
| JPH0875895A (ja) * | 1994-09-09 | 1996-03-22 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | 燃料棒周溶接装置 |
| US5641179A (en) * | 1995-07-21 | 1997-06-24 | Imlach; Alan G. | Body side protector for vehicles equipped with a truck tool box |
| US5611479A (en) * | 1996-02-20 | 1997-03-18 | Rockwell International Corporation | Friction stir welding total penetration technique |
| US6102636A (en) * | 1996-05-21 | 2000-08-15 | Geise; Samuel C. | Hydraulically powered spindle for working metals and composite materials |
| US5794835A (en) * | 1996-05-31 | 1998-08-18 | The Boeing Company | Friction stir welding |
| US5902935A (en) * | 1996-09-03 | 1999-05-11 | Georgeson; Gary E. | Nondestructive evaluation of composite bonds, especially thermoplastic induction welds |
| US6204469B1 (en) * | 1999-03-04 | 2001-03-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Laser welding system |
| JP3459193B2 (ja) * | 1999-05-26 | 2003-10-20 | 株式会社日立製作所 | 摩擦攪拌接合部の補修方法および鉄道車両の製作方法 |
| JP3868695B2 (ja) * | 1999-05-28 | 2007-01-17 | 株式会社日立製作所 | 構造体の製作方法 |
| US6460752B1 (en) * | 2000-04-04 | 2002-10-08 | The Boeing Company | Method of friction stir welding with grooved backing member |
| US6992482B2 (en) * | 2000-11-08 | 2006-01-31 | Jentek Sensors, Inc. | Magnetic field sensor having a switchable drive current spatial distribution |
| JP2002168992A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Hitachi Ltd | 原子炉圧力容器内補修方法及び補修装置 |
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