KR100982503B1 - Evaluation Apparatus for Spot Welding Strength - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 재료판의 스폿(Spot) 용접강도를 간편한 조작으로 정밀도 높게 비파괴적으로 검사할 수 있는 스폿 용접강도의 평가장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for evaluating spot weld strength, which can accurately and non-destructively inspect spot weld strength of a metal sheet with a simple operation.

본 발명의 스폿 용접강도 평가장치는 피측정물의 동일 표면에 접촉하는 직선 형태로 배치된 6개의 전극을 가지며, 양측단의 한쪽 전류공급 전극으로부터 전류 I(A)를 공급하고, 전류공급 전극의 안쪽에 나란히 배치된 전압측정 전극 한쪽의 전압측정 전극을 스폿 용접부에 접촉시켜 그 단자 전압 V1(V)을 측정, 스폿 용접부로부터 떨어진 또 다른 한쪽의 전압측정 전극에서 참조 단자전압 V2(V)을 동시 측정해 Sot 용접부의 표면 전기저항 저하율 α를 구하고, 미리 피측정물과 동일 재료를 이용해 얻은 용접 고정강도와 전기저항 저하율의 교정곡선과 비교함으로써 Spot 용접고정의 품질을 판정하는 것을 특징으로 한다. The spot welding strength evaluation apparatus of the present invention has six electrodes arranged in a straight line contacting the same surface of the object to be measured, supplies current I (A) from one current supply electrode at both ends, and inside the current supply electrode. The voltage measuring electrode on one side of the voltage measuring electrode is placed in contact with the spot welding part to measure the terminal voltage V1 (V), and the reference terminal voltage V2 (V) is simultaneously measured on the other voltage measuring electrode away from the spot welding part. The quality of the spot welding fixation is determined by determining the surface electrical resistance reduction rate α of the Sot welded portion and comparing it with the calibration curve of the welding fixed strength and the electrical resistance reduction ratio obtained by using the same material as the measured object in advance.

스폿, 용접강도, 평가장치, 전압측정, 표면 전기저항 저하율 Spot, welding strength, evaluation device, voltage measurement, surface electrical resistance drop rate

Description

스폿 용접강도의 평가장치{Evaluation Apparatus for Spot Welding Strength}Evaluation Apparatus for Spot Welding Strength

본 발명은 금속 재료판의 스폿 용접강도를 간편한 조작으로 정밀도 좋게 비파괴적으로 검사할 수 있는 스폿 용접강도 평가장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for evaluating spot weld strength, which can accurately and nondestructively inspect spot weld strength of a sheet of metal material with a simple operation.

스폿(Spot) 용접은 피용접재를 겹쳐 국부적으로 전류를 흘려 줄 가열해 용융시키는 용접방법으로 박판을 효율 좋게 접합하는데 적합해 자동차나 가전 등의 제조에 다량으로 이용되고 있다. Spot welding is a welding method that heats and melts by overlapping a welding material to locally flow a current, and is suitable for efficiently bonding thin plates, and is used in large quantities in automobiles and home appliances.

기존의 용접 고정강도의 검사방법은 인장전단시험이나 간이적으로 용접부의 벗김에 의한 필 테스트 등으로, 모두 파괴시험으로 검사시간이나 경제적 (검사비) 로스가 큰 문제점이 있다. 또한 초음파에 의한 비파괴 검사방법 등도 시도되고 있지만 평가방법이 번잡해 스폿 용접 작업 현장 등에서의 적용은 곤란하였다. Conventional welding static strength inspection method is a tensile shear test or a peel test by simply peeling the weld, etc., all have a problem that the inspection time and economic (inspection cost) loss due to the fracture test. In addition, non-destructive inspection methods such as ultrasonic waves have been tried, but the evaluation method is complicated, so it is difficult to apply them at the spot welding work site.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 정전류 4단자법을 이용해 표면 전기저항으로부터 스폿 용접부의 전기저항을 측정하여 미리 구한 전기저항과 용접영역의 크기 (Nugget지름)의 관계로 고정강도를 평가하는 방법이 검토되고 있지만, 측정 정밀도나 긴 검사시간을 필요로 하는 등의 문제점을 가지고 있었다. In order to solve this problem, the method of evaluating the fixed strength is measured by measuring the electric resistance of the spot welded part from the surface electric resistance using the constant current 4-terminal method and the relationship between the electric resistance previously obtained and the size of the weld area (Nugget diameter). The problem was that the measurement accuracy and long inspection time were required.

아울러, 정전류 4단자법으로 측정되는 전기저항은 Spot 용접되는 강판 등의 일반 공업용 금속 재료가 갖는 온도계수이기 때문에, 예를 들면 동일 재료라고 해도 여름과 겨울의 온도차로 인해 수십 %나 변동해 전기저항의 절대치만으로는 충분한 정밀도로 용접용역의 크기나 스폿 고정강도 평가로 연결되지 못했다. 그래서 비용접부의 전기저항과 용접부의 전기저항을 측정해 그 차이로부터 용접강도와의 관계를 구하려고 할 때 전기저항의 온도특성에 의한 변동과 함께 측정의 번잡함이 동반되는 문제점이 있다. In addition, since the electrical resistance measured by the constant current four-terminal method is a temperature coefficient of a general industrial metal material such as a steel plate to be spot-welded, for example, even the same material fluctuates by tens of percent due to the temperature difference between summer and winter, and thus the electrical resistance. Absolute value of did not lead to sufficient precision of welding service size or spot fixed strength evaluation. Therefore, when measuring the electrical resistance of the non-welded portion and the electrical resistance of the welded portion, and trying to find the relationship between the weld strength from the difference, there is a problem that the measurement is accompanied by a change in temperature characteristics and the complexity of the measurement.

본 발명은 이와 같은 사정을 고려한 것으로 그 목적은 금속재료의 Spot 용접강도를 간편한 조작으로 정밀도 좋게 비파괴적으로 검사할 수 있는 Spot 용접강도의 평가장치를 제공하는데 있다. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an apparatus for evaluating spot weld strength, which can accurately and nondestructively inspect spot weld strength of a metal material with a simple operation.

앞에서 서술한 목적을 달성하기 위해 본 발명과 관련된 스폿 용접강도 평가장치는 피측정물의 동일 표면에 접촉하는 직선형태로 배치되는 적어도 6개의 전극이 구비되되, 양측단의 위치하는 전극 중 어느 하나에 전류I(A)가 공급되는 전류공급전극과, 전류공급 전극의 내측에 나란하게 배치된 전극 중 적어도 2개의 전극이 스폿 용접부에 접촉되어 스폿 용접부의 단자전압V1 (V)을 측정하는 스폿 용접부 전압측정전극과, 상기 스폿 용접부에서 이격된 비용접영역에서 피측정물의 참조 단자전압 V2(V)을 측정하는 참조 단자전압 측정전극이 구비된 측정탐침부를 포함하여 이루어지며, 하기 식에 의해 스폿 용접부의 표면 전기저항 저하율 α를 구해, 미리 피측정물과 동일한 재료를 이용해 얻은 용접 고정강도와 전기저항 저하율의 교정곡선과 비교함으로써 스폿 용접고정의 품질을 판정하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the spot welding strength evaluation apparatus according to the present invention is provided with at least six electrodes arranged in a straight line contacting the same surface of the object to be measured, and a current is applied to any one of the electrodes located at both ends. Spot welding part voltage measurement in which at least two electrodes of the current supply electrode to which I (A) is supplied and the electrodes arranged side by side inside the current supply electrode contact the spot welding part to measure the terminal voltage V1 (V) of the spot welding part. It comprises an electrode and a measuring probe having a reference terminal voltage measuring electrode for measuring the reference terminal voltage V2 (V) of the object to be measured in the non-contact area spaced apart from the spot welding portion, the surface of the spot welding portion by the following equation By calculating the electric resistance reduction rate α and comparing it with the calibration curve of the welding fixed strength obtained by using the same material as the measured object and the electric resistance reduction rate in advance, Characterized in that for determining the quality of the welded to the pot.

α = ((R2-R1) / R2) × 100 α = ((R2-R1) / R2) × 100

= ((V2/I - V1/I) /V2 / I) × 100    = ((V2 / I-V1 / I) / V2 / I) × 100

= ((V2-V1) /V2) × 100 (%)    = ((V2-V1) / V2) × 100 (%)

(α: Spot 용접부의 표면 전기저항 저하율,(α: reduction rate of surface electrical resistance of spot welds,

R2 : 참조 단자전압 측정전극 사이에 위치한 피측정물의 저항, R2 is the resistance of the measured object located between the reference terminal voltage measuring electrodes,

R1 : 스폿 용접부 전압측정전극 사이에 위치한 스폿 용접부의 저항) R1: resistance of the spot weld located between the spot welding electrodes and the voltage measuring electrode)

아울러, 건전지에 의해 전원이 인가되어 상기 전극에 전압과 전류를 공급하는 전원부, 상기 측정탐침부, 상기 전기저항 저하율 α의 계산표시부, 상기 전원부의 전원을 제어하는 메인스위치와 측정스위치의 전자회로를 일체적으로 내장하여 휴대가 가능한 것을 특징으로 한다. In addition, the power supply is supplied by a battery to supply the voltage and current to the electrode, the measuring probe, the electrical display of the electrical resistance reduction rate α, the main switch and the electronic circuit of the measuring switch to control the power supply It can be integrated and portable.

또한, 관리 설정치 β를 설정하여 상기 전기저항 저하율 α가 상기 관리 설정치 β 이상인 경우에 OK, 상기 전기저항 저하율 α가 상기 관리 설정치 β 이하인 경우에 NG 표시가 가능한 것을 특징으로 한다. The management set value β may be set so that the NG display is possible when the electrical resistance reduction rate α is greater than or equal to the management set value β and when the electrical resistance reduction rate α is less than or equal to the management set value β.

본 발명과 관련한 Spot 용접강도 평가장치에 따르면 스폿 용접한 금속재료의 용접영역에서의 표면 전기저항 R1과 앞에서 기술한 금속재료의 용접영역으로부터 떨어진 비용접 영역의 표면 전기저항 R2를 동시에 측정할 수 있어, 용접영역에서의 표면 전기저항 R1의 비용접 영역의 표면 전기저항 R2에 대한 표면 전기저항 저하율로 평가하면 앞에서 기술한 것과 같은 표면 전기저항의 온도특성에 의한 변동은 제거되어, 측정능률 향상과 함께 정밀도 좋은 평가가 가능해진다. According to the spot welding strength evaluation apparatus according to the present invention, it is possible to simultaneously measure the surface electrical resistance R1 in the welding region of the spot-welded metal material and the surface electrical resistance R2 of the non-welding region away from the welding region of the metal material described above. By evaluating the surface electrical resistance drop rate of the surface electrical resistance R1 of the non-welded region R1 in the welding region, the fluctuation caused by the temperature characteristics of the surface electrical resistance as described above is eliminated, thereby improving the measurement efficiency. High precision evaluation is possible.

또한, 전원이나 전자회로가 내장되어, 용접강도의 관리한계치를 설정할 수 있도록 한 일체구조로 휴대가 쉽고 Spot용접 생산현장에서의 품질관리나 측정에 적 용이 가능해진다. In addition, it has a built-in power supply or electronic circuit that allows the control limits of welding strength to be set, making it easy to carry and easy for quality control and measurement in spot welding production sites.

이하, 도면을 참조해 본 발명의- 실시형태와 관련된 Spot 용접강도 평가장치에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described a spot weld strength evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명과 관련된 휴대형 스폿 용접강도 평가장치 예의 외관도이다. 1 is an external view of an example of a portable spot welding strength evaluation apparatus according to the present invention.

용접작업 현장에도 휴대할 수 있는 소형 경량의 휴대형 Spot 용접강도 평가장치로 Spot 용접의 피검사부 표면에 표면 전기저항 측정 탐침부를 맞춰 누르고 스위치를 누르면 단시간 일정전류(I)가 전류탐침 사이로 흘러, 이 전류탐침 사이에 배치된 측정 탐침의 단자전압 (Vb) 및 참조 탐침의 단자전압 (Va)을 측정해 Spot 용접부의 전기저항 저하율을 디지털 표시하게 된다(리셋(Reset)하기까지의 표시는 유지(Hold) 된다). 전기저항 저하율을 α (%) 라고 하면 Comparator로 관리 설정치(레벨) β를 볼륨 손잡이 또는 텐키(ten-key) 등으로 설정할 수 있어 측정치 α가 β 이상이면 OK라는 의미로 녹색 LED가 점등되고, NG인 경우 적색 LED가 점등된다. 또한, 전지의 사용수명 표시용 LED에 의한 배터리 체커가 부착된다. 또한 관리 설정치 및 측정조건 등의 입력용 텐키(ten-key)가 부착되어 있고, 표면 전기저항 및 전기저항 저하율의 측정결과와 함께 기록할 수 있는 메모리 장치가 있어 필요에 따라 USB 단자 등으로 컴퓨터 등에 출력할 수 있다. 특히 텐키 부분 등은 입력 셋팅 후, 커버(도면 생략)식으로 되어 접촉 오동작 방지를 할 수 있다. This is a small and lightweight portable spot welding strength evaluation device that can be carried at the welding work site.The surface electric resistance measurement probe is pressed on the surface of the inspection target of spot welding and when the switch is pressed, a short time constant current (I) flows between the current probes. The terminal voltage (Vb) of the measurement probe and the reference voltage (Va) of the reference probe disposed between the probes are measured to digitally display the electrical resistance reduction rate of the spot weld (hold until reset). do). When the electric resistance reduction rate is α (%), the comparator can set the management set value (level) β by volume knob or ten-key, etc. If the measured value α is more than β, the green LED is turned on and it is OK. In the case of red LED. In addition, a battery checker by the LED for displaying the service life of the battery is attached. In addition, there is a ten-key for input such as management set values and measurement conditions, and there is a memory device that can record together with the measurement results of surface electrical resistance and electrical resistance reduction rate. You can print In particular, the ten-key part or the like becomes a cover (not shown) type after setting the input to prevent contact malfunction.

본 평가장치는 다음과 같은 특징을 가지고 있다. This evaluation device has the following features.

첫째, 건전지 구동이 가능하다(측정 허용회수를 고려해 단일 ~ 단사 건전지 2~4개 또는 충전식 건전지를 상정한다.). First, the battery can be driven (assuming 2 to 4 single or single yarn batteries or rechargeable batteries, considering the allowable number of measurements).

둘째, 전기저항 저하율의 디지털 표시가 가능하다. Second, a digital display of the electrical resistance drop rate is possible.

셋째, 전기저항 저하율 관리 설정치의 설정이 가능하다. 이때, 관리 설정치의 설정은 디지털 전환이 가능하다. Third, it is possible to set the electric resistance reduction rate management set value. At this time, the setting of the management setpoint can be digitally switched.

넷째, 관리 설정치에 대해 OK, NG LED 표시가 가능하다. Fourth, OK and NG LEDs can be displayed for the management set point.

다섯째, 측정결과를 메모리를 통해 저장할 수 있고 외부출력이 가능하다. Fifth, the measurement result can be saved through memory and external output is possible.

여섯째, 휴대가 가능하며 총중량은 300g 이하로 할 수 있다. Sixth, it is portable and the total weight can be 300g or less.

도 2는 표면 전기저항 측정 전극부를 나타낸다. 2 shows a surface electrical resistance measurement electrode portion.

각 전극은 용수철 기구에 의해 약 0.2N 정도의 누르는 힘으로 피측정체 표면에 접촉하도록 되어 있으며, 각 탐침간 거리의 일례는 A,B간 15㎜, C,D 및 E,F간 : 3㎜, A,E 및 D,B간 : 2㎜, F,C간 : 5㎜이다. 양측단에 설치되는 전극 A,B는 전류 I를 피측정부에 공급하는 전류공급전극이고, C,D는 전압측정전극 1, E,F는 전압측정전극 2로 한쪽을 Spot 용접부의 전압측정 (V1)에, 다른 한쪽을 용접부에서 떨어진 부분인 참조전압측정(V2)에 적용한다. 도 2에서는 C,D가 스폿 용접부 전압측정전극이고, E,F가 참조 단자전압 측정전극이다. 이들 전류 I, 전압 V1, V2로부터 스폿 용접부인 표면 전기저항 R1 및 참조부인 표면 전기저항 R2를 구할 수 있어, 표면 전기저항 저하율 α를 다음과 같은 식으로 구할 수 있다. Each electrode is contacted with the surface of the subject by a spring force by about 0.2 N. An example of the distance between each probe is 15 mm between A and B, and 3 mm between C, D, E, and F. Between A, E, D, and B: 2 mm and between F and C: 5 mm. The electrodes A and B installed at both ends are current supply electrodes for supplying current I to the measurement target, and C and D are voltage measurement electrodes 1, and E and F are voltage measurement electrodes 2. In V1), the other side is applied to the reference voltage measurement V2, which is a part away from the welded portion. In FIG. 2, C and D are spot welding voltage measurement electrodes, and E and F are reference terminal voltage measurement electrodes. From these currents I, voltages V1 and V2, the surface electrical resistance R1 serving as the spot welding portion and the surface electrical resistance R2 serving as the reference portion can be obtained, and the surface electrical resistance reduction rate? Can be obtained as follows.

α = ((R2-R1) / R2) × 100  α = ((R2-R1) / R2) × 100

= ((V2/I - V1/I) /V2 / I) × 100    = ((V2 / I-V1 / I) / V2 / I) × 100

= ((V2-V1) /V2) × 100 (%)    = ((V2-V1) / V2) × 100 (%)

이와 같은 측정장치로 본 발명의 Spot 용접강도를 비파괴적으로 평가할 수 있는 방법을 설명하면 다음과 같다.  Referring to the method for non-destructively evaluating the spot welding strength of the present invention by such a measuring device as follows.

도 3은 도 1 및 도 2의 평가장치로 측정되는 표면 전기저항의 상황을 나타낸다. 도 3에서 R1, R2는 시험 한쪽표면의 전기저항을 나타내며, Spot 용접 전에서는 R1 = R2로 같다. 여기서 R1부에서 Spot 용접이 되었다고 하면, 외관상 이 부분의 두께 및 면적이 증가하게 되어 전류 I가 흘러가는 전로(電路)가 넓어지기 때문에 R1은 저하된다. 이 스폿 용접부의 전기저항 저하현상을 도 4에 나타내었다. 도 4에서는 t1과 t2를 갖는 판상으로 된 피용접 부재를 겹쳐 양자를 끼운 전극에 대전류를 흘려 전기저항 발열로 피용접 부재간에 너깃(Nugget)이라고 불리는 용융부를 형성시켜 스폿 용접한 것의 판두께에 따라 표면전기저항 저하현상을 나타낸다. 이 너깃(Nugget)부의 면적을 S라고 하면, 용접된 부재를 서로 장방향으로 잡아 당겼을 때의 최대전단강도 τmax는 이 너깃(Nugget) 면적 S에 비례한다고 할 수 있다. 또한 스폿 용접부의 전류로가 너깃(Nugget) 면적 S 범위에 있어서는 이면측 두께 t2만 증대됨으로써, 이 부분의 표면 전기저항은 떨어지게 된다. 이 전기저항 저하율을 α라고 하면 α는 Spot 용접 전까지는 S=0 이기 때문에 R1 = R2가 되고 α = 0, t1과 t2가 전면 용착했을 경우는 두께 t1 + t2가 일체품인 경우의 값까지 R2의 표면 전기저항이 떨어져, 이 저하량에 비례해 α는 어느 값까지 상승하게 된다. SPCC 강판의 표면 전기저항 R은 두께에 따라 도 4에서와 같이 변화한다. 아연 도금 강판의 경우도 거의 같은 변화를 나타내고 있다. 즉 도 2에서 두께0.5㎜의 피용접재를 2중으로 겹쳐 전면 스폿용접 했다고 하면 Spot 용접부는 두께 1.0㎜로 증가했다고 볼 수 있기 때문에 전기저항은 약 120μΩ에서 60μΩ으로 반감해 전기저항 저하율 α는 최대 50%가 된다고 생각된다. 또한, 얇은 재료에 두꺼운 재료를 용접해 얇은 재료의 표면 전기저항 저하율을 측정하는 것이 가장 검출 정밀도가 좋으며, 예를 들어 0.5㎜ 강판에 2㎜ 강판을 스폿 용접하면 스폿 용접부의 표면 전기저항은 120μΩ에서 최대 36μΩ까지 떨어져 α = 70%를 기대할 수 있다. 실제로는 피용접부간의 전기적인 접속은 스폿 용접부 너깃(Nugget) 면적부만이라고 생각할 수 있기 때문에 전기저항 저하율 α는 스폿 용접 고정의 품질을 대표하는 너깃(Nugget) 면적 S에 의해 변화함. 따라서 스폿 용접부의 전기저항 저하율 α와 너깃(Nugget) 면적 α에 관련된 용접 고정강도의 교정곡선을 미리 정리해 두면 표면 전기저항 저하율 측정으로 용접 고정강도를 추정할 수 있다. 도 5는 판 두께 0.65㎜의 아연 도금 강판 2장의 스폿 조건을 변화시켜 작성한 시료의 표면 전기저항 저하율 α와 최대 인장 전단 강도의 관계를 나타내는 교정곡선에 대한 예로, 관리 설정치 β = 40으로서 전기저항 저하율을 40% 이상으로 관리하면 고정강도로서 약 200Kgf 이상의 최대 인장 전단강도를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한 도 4에서 피측정 강판의 두께가 2㎜ 이상에서는 두께에 대한 전기저항 변화가 감소하기 때문에 전극간 치수 등의 변경에 의한 검출감도 증대에 대한 검토 등이 필요해 진다. 3 shows the situation of the surface electrical resistance measured by the evaluation apparatus of FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, R1 and R2 represent electrical resistances on one surface of the test, and R1 = R2 before spot welding. In this case, when spot welding is performed on the R1 portion, the thickness and area of the portion increase in appearance and R1 is lowered because the converter through which the current I flows is widened. 4 shows the phenomenon of lowering the electrical resistance of the spot welded portion. In Fig. 4, a plate-like welded member having t1 and t2 is superimposed to flow a large current through the electrodes sandwiched between them, thereby forming a molten portion called a nugget between the welded members by electric resistance heating, and according to the plate thickness of the spot welded. It shows a decrease in surface electrical resistance. If the area of the nugget portion is S, it can be said that the maximum shear strength? Max when the welded members are pulled in the longitudinal direction from each other is proportional to the nugget area S. In addition, since the current path of the spot weld portion increases only the back side thickness t2 in the nugget area S range, the surface electrical resistance of this portion falls. If the decrease rate of electrical resistance is α, α is S = 0 until spot welding, so R1 = R2, and when α = 0, t1 and t2 are welded to the front, R2 is the value when the thickness t1 + t2 is an integral part. The surface electrical resistance of is lowered, and α rises to a certain value in proportion to the decrease amount. The surface electrical resistance R of the SPCC steel sheet changes as shown in FIG. 4 depending on the thickness. In the case of a galvanized steel sheet, the same change is shown. In other words, in the case where the front spot welding is overlapped with the 0.5 mm thick welded material in double, the spot weld portion can be seen to increase to 1.0 mm thickness, so that the electrical resistance is halved from about 120 µm to 60 µm, and the electrical resistance reduction rate α is up to 50. It is thought to be%. Also, welding the thick material to the thin material to measure the reduction rate of the surface electrical resistance of the thin material has the best detection accuracy. For example, when spot welding a 2 mm steel plate to a 0.5 mm steel sheet, the surface electric resistance of the spot weld is 120 μ 120. You can expect α = 70%, down to a maximum of 36μΩ. In fact, since the electrical connection between the welded portions can be considered to be only the nugget area of the spot welded portion, the rate of decrease in electrical resistance? Varies with the nugget area S representing the quality of the spot welded fixation. Therefore, by arranging the calibration curves of the welding fixed strengths related to the electrical resistance reduction rate α and the nugget area α in the spot welds in advance, the weld fixed strength can be estimated by measuring the surface electrical resistance reduction rate. 5 is an example of a calibration curve showing the relationship between the surface electrical resistance reduction rate α and the maximum tensile shear strength of a sample prepared by varying the spot conditions of two galvanized steel sheets having a plate thickness of 0.65 mm. It can be seen that the maximum tensile shear strength of about 200 Kgf or more can be obtained as the control strength of 40% or more. In addition, in FIG. 4, when the thickness of the steel sheet to be measured is 2 mm or more, the change in the electrical resistance with respect to the thickness decreases, and thus, the examination for increasing the detection sensitivity due to the change of the inter-electrode dimensions or the like is required.

실제로는 점 상태 전극간에 소정의 전류 I(A)를 흘렸을 때, 이 전류공급 전 극간 내에 직선 모양으로 배열된 2개의 측정전극에 나타나는 전위차를 비교하게 되지만, 본 발명에서는 설명의 편의상, 전위차를 전류로 없애고 외관상의 표면 전기저항으로서 설명하고 있다.  In practice, when a predetermined current I (A) is flowed between the point state electrodes, the potential difference between the two measuring electrodes arranged in a straight line within the pole before the current supply is compared. It is described as an apparent surface electrical resistance.

이상, 본 발명에 있어서 표면 전기저항 저하율 측정에 의한 스폿 용접강도의 평가방법에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명의 방법에 따르면 아래와 같이 평가재료가 갖는 전기저항의 온도특성에 의한 검출 정밀도의 변화를 방지할 수 있어 정밀도 높은 스폿 강도 평가를 할 수 있다. 즉, 스폿 용접된 일반적인 금속재료의 전기저항은 온도와 함께 증대되어, 철의 경우 전기저항의 온도계수 η는 15 × 10-3이기 때문에, 스폿 용접부에서 표면 전기저항이 R1에서 R1 +ΔR1로 변화했다고 해도 피측정물의 온도가 ΔT 변화하면 전기저항은 R = (R1 + ΔR1) (1 + η ΔT) 변화하게 된다. 예를 들면 여름이나 겨울 등의 기후 변동에 의해 100℃ 온도차가 있을 경우에는 표면 전기 저항값만의 평가로는 5~25% 측정 오차가 발생한다. 도 6은 일반 강판 SPCC재와 용융 아연도금 강판에 대해서 표면 전기저항과 온도의 관계를 측정한 예로 표면 전기저항의 온도계수는 약 2.9 × 10-3이다. 본 발명과 같이 전기저항 저하율 평가에서는 스폿 용접부 전기저항 R1, 참조 전기저항 R2 양자 모두 전기저항의 온도계수와 비례해 변화하기 때문에 전기저항 저하율 산출에서는 제거되어 버리므로 측정 환경온도에 의한 오차를 발생하지 않는다. As mentioned above, although the spot welding strength evaluation method by the surface electrical resistance fall rate measurement was demonstrated in detail in this invention, the change of the detection precision by the temperature characteristic of the electrical resistance which an evaluation material has as follows is shown by the method of this invention. It can prevent, and the spot strength evaluation with high precision can be performed. In other words, the electric resistance of a general metal material spot welded increases with temperature, and in the case of iron, since the temperature coefficient η of the electric resistance is 15 × 10 −3 , the surface electric resistance changes from R1 to R1 + ΔR1 in the spot weld. Even if the temperature of the measured object changes by ΔT, the electrical resistance changes by R = (R1 + ΔR1) (1 + ΔΔT). For example, if there is a temperature difference of 100 ° C due to climate change such as summer or winter, a measurement error of 5 to 25% occurs based on the evaluation of the surface electric resistance value alone. 6 shows an example in which the relationship between surface electrical resistance and temperature is measured for a general steel sheet SPCC material and a hot dip galvanized steel sheet, and the temperature coefficient of the surface electrical resistance is about 2.9 × 10 −3 . In the electrical resistance reduction rate evaluation as in the present invention, since both the spot welding resistance R1 and the reference electrical resistance R2 change in proportion to the temperature coefficient of the electrical resistance, they are eliminated in the calculation of the electrical resistance reduction rate. Do not.

도 1은 본 발명의 실시형태와 관련된 휴대형 스폿 용접강도 평가장치의 개략도 및 기본 전자회로 블록도.1 is a schematic diagram and a basic electronic circuit block diagram of a portable spot welding strength evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시형태와 관련된 휴대형 스폿 용접강도 평가장치의 탐침전극 사양.Figure 2 is a probe electrode specification of the portable spot welding strength evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 스폿 용접부 및 참조부에 있어서 표면 전기저항의 설명도.3 is an explanatory diagram of surface electrical resistance in a spot welded portion and a reference portion;

도 4는 강판 (SPCC)에 있어서 표면 전기저항과 강판 두께의 관계를 나타낸 그래프.4 is a graph showing the relationship between surface electrical resistance and steel sheet thickness in steel sheet (SPCC).

도 5는 용융 아연 도금 강판 (t1, t2 : 0.65㎜)에 있어서 표면 전기저항 저하율 α와 최대 인장전단강도의 관계를 나타낸 그래프. 5 is a graph showing the relationship between the surface electrical resistance reduction rate α and the maximum tensile shear strength in a hot dip galvanized steel sheet (t1, t2: 0.65 mm).

도 6은 표면 전기저항의 온도에 따른 변화를 나타낸 그래프.Figure 6 is a graph showing the change with the temperature of the surface electrical resistance.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10: 측정탐침부10: measuring probe

11: 표면 전기저항 저하율 α의 디지털 표시부11: Digital display of surface electrical resistance reduction rate α

12: 텐키(ten-key)12: ten-key

13: 관리 설정치 β 설정 손잡이13: Management Setpoint β Setting Knob

14: 메인 스위치14: main switch

15: 측정 스위치15: measuring switch

16: LED16: LED

Claims (3)

피측정물의 동일 표면에 접촉하는 직선형태로 배치되는 적어도 6개의 전극이 구비되되, 양측단의 위치하는 전극 중 어느 하나에 전류I(A)가 공급되는 전류공급전극과, 전류공급 전극의 내측에 나란하게 배치된 전극 중 적어도 2개의 전극이 스폿 용접부에 접촉되어 스폿 용접부의 단자전압V1 (V)을 측정하는 스폿 용접부 전압측정전극과, 상기 스폿 용접부에서 이격된 비용접영역에서 피측정물의 참조 단자전압 V2(V)을 측정하는 참조 단자전압 측정전극이 구비된 측정탐침부를 포함하여 이루어지며, 하기 식에 의해 Spot 용접부의 표면 전기저항 저하율 α를 구해, 미리 피측정물과 동일한 재료를 이용해 얻은 용접 고정강도와 전기저항 저하율의 교정곡선과 비교함으로써 스폿 용접고정의 품질을 판정하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접강도 평가장치.At least six electrodes arranged in a straight line contacting the same surface of the object to be measured are provided, and a current supply electrode to which current I (A) is supplied to any one of the electrodes located at both ends, and inside the current supply electrode. At least two electrodes arranged side by side are in contact with the spot weld to measure the terminal voltage V1 (V) of the spot weld, and a reference terminal of the object to be measured in the non-contact area spaced apart from the spot weld. And a measuring probe having a reference terminal voltage measuring electrode for measuring the voltage V2 (V), and the surface electrical resistance reduction rate α of the spot welding part is obtained by the following equation, Spot welding strength evaluation apparatus characterized in that the quality of the spot welding fixation is determined by comparing the calibration curve of the fixed strength and the electrical resistance reduction rate. α = ((R2-R1) / R2) × 100 α = ((R2-R1) / R2) × 100 = ((V2/I - V1/I) /V2 / I) × 100    = ((V2 / I-V1 / I) / V2 / I) × 100 = ((V2-V1) /V2) × 100 (%)    = ((V2-V1) / V2) × 100 (%) (α: Spot 용접부의 표면 전기저항 저하율,(α: reduction rate of surface electrical resistance of spot welds, R2 : 참조 단자전압 측정전극 사이에 위치한 피측정물의 저항, R2 is the resistance of the measured object located between the reference terminal voltage measuring electrodes, R1 : 스폿 용접부 전압측정전극 사이에 위치한 스폿 용접부의 저항) R1: resistance of the spot weld located between the spot welding electrodes and the voltage measuring electrode) 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 건전지에 의해 전원이 인가되어 상기 전극에 전압과 전류를 공급하는 전원부, 상기 측정탐침부, 상기 전기저항 저하율 α의 계산·표시부, 상기 전원부의 전원을 제어하는 메인스위치와 측정스위치의 전자회로를 일체적으로 내장하여 휴대가 가능한 것을 특징으로 하는 스폿 용접강도 평가장치.The power supply unit is supplied with a battery to supply voltage and current to the electrode, the measurement probe unit, the calculation / display unit of the electrical resistance reduction rate α, the main switch controlling the power supply of the power supply unit, and the electronic circuit of the measurement switch. Spot welding strength evaluation device, characterized in that the portable can be built. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 관리 설정치 β를 설정하여 상기 전기저항 저하율 α가 상기 관리 설정치 β 이상인 경우에 OK, 상기 전기저항 저하율 α가 상기 관리 설정치 β 이하인 경우에 NG 표시가 가능한 것을 특징으로 하는 스폿 용접강도 평가장치.The spot welding strength evaluation apparatus characterized by setting the management set value (beta) to be OK when the electrical resistance reduction rate (alpha) is equal to or greater than the management set value (beta) and NG display when the electrical resistance reduction rate (alpha) is less than or equal to the management set value (beta).
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JPH07130293A (en) * 1993-10-29 1995-05-19 Sony Corp Non-destructive inspection method for welded member

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