RU2444424C1 - Method of controlling plasma spot welding quality - Google Patents
Method of controlling plasma spot welding quality Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444424C1 RU2444424C1 RU2010126796/02A RU2010126796A RU2444424C1 RU 2444424 C1 RU2444424 C1 RU 2444424C1 RU 2010126796/02 A RU2010126796/02 A RU 2010126796/02A RU 2010126796 A RU2010126796 A RU 2010126796A RU 2444424 C1 RU2444424 C1 RU 2444424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- diameter
- cast core
- formula
- welded
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области сварки и предназначено для контроля качества плазменной точечной сварки листов из нержавеющих хромоникелевых сталей толщинами 1-2,5 мм. Контроль качества плазменной точечной сварки может быть использован в вагоностроении, автомобилестроении.The invention relates to the field of welding and is intended for quality control of plasma spot welding of sheets of stainless chromium-nickel steels with a thickness of 1-2.5 mm Quality control of plasma spot welding can be used in car building, automotive industry.
Качество сварки - прочность соединения - однозначно определяется размерами зоны взаимного расплавления соединяемых деталей. Основным критерием качества точечного сварного соединения является геометрический размер диаметра литого ядра.The quality of welding - the strength of the connection - is uniquely determined by the size of the zone of mutual melting of the connected parts. The main quality criterion for a spot welded joint is the geometric size of the diameter of the cast core.
Известен способ контроля качества плазменной точечной сварки [1], при котором сваривают образцы в количестве не менее трех штук, проводят испытания образцов на отрыв и далее измеряют диаметр литого ядра при вырыве - по основанию «пробки», а при разрушении по плоскости соединения - по диаметру литой зоны, исключая пластический поясок.A known method for controlling the quality of plasma spot welding [1], in which samples are welded in an amount of at least three pieces, they are tested for separation and then the diameter of the cast core is measured at breakout - on the base of the "plug", and when destroyed along the connection plane - the diameter of the cast zone, excluding the plastic band.
Известен способ контроля качества плазменной точечной сварки [1], при котором сваривают образцы в количестве трех штук, изготавливают макрошлифы в плоскости, проходящей через середину сварной точки перпендикулярно плоскости соединения деталей, и далее измеряют диаметр литого ядра.There is a method of controlling the quality of plasma spot welding [1], in which samples are welded in the amount of three pieces, macro sections are made in a plane passing through the middle of the welded point perpendicular to the plane of the parts, and then the diameter of the cast core is measured.
Недостатками данных способов является большая трудоемкость проведения контроля.The disadvantages of these methods is the high complexity of the control.
За прототип принят способ контроля качества плазменной точечной сварки [2]. При этом способе перед сваркой измеряют зазор между свариваемыми деталями, во время сварки измеряют значения силы сварочного тока и времени сварки и вычисляют диаметр литого ядра по формулеThe prototype adopted a method of quality control of plasma spot welding [2]. In this method, before welding, the gap between the parts being welded is measured, during welding, the values of the welding current strength and the welding time are measured and the diameter of the cast core is calculated by the formula
d={0,005t+[2(I-250)/60]-0,25(b/0,28)}±1, d = {0.005t + [2 (I-250) / 60] -0.25 (b / 0.28)} ± 1,
где d - диаметр литого ядра, мм;where d is the diameter of the cast core, mm;
t - время сварки, мс;t is the welding time, ms;
I - сила сварочного тока, А;I is the strength of the welding current, A;
b - зазор между деталями, мм.b - clearance between parts, mm.
Данный способ не обеспечивает высокую точность контроля, так как не учитывается влияние толщины верхней свариваемой детали, как на диаметр литого ядра, так и на его статистическую ошибку, а также влияние зазора b на статистическую ошибку диаметра литого ядра. Также не учитывается действие случайных технологических факторов - возмущений, действующих во время сварки (сбои в работе сварочного аппарата, неправильно выставленный или изношенный электрод и т.д.).This method does not provide high control accuracy, since it does not take into account the influence of the thickness of the upper welded part, both on the diameter of the cast core and its statistical error, as well as the influence of the gap b on the statistical error of the diameter of the cast core. Also, the effect of random technological factors - disturbances acting during welding (malfunctioning of the welding machine, improperly exposed or worn electrode, etc.) is not taken into account.
Задача изобретения - повышение точности контроля качества плазменной точечной сварки.The objective of the invention is to improve the accuracy of quality control of plasma spot welding.
Для этого способ контроля качества плазменной точечной сварки заключается в том, что перед сваркой измеряют зазор между свариваемыми деталями, во время сварки измеряют значения силы сварочного тока и времени сварки и после сварки вычисляют диаметр литого ядра.To do this, the method of controlling the quality of plasma spot welding is that before welding, the gap between the parts being welded is measured, during welding, the values of the welding current and the welding time are measured, and after welding, the diameter of the cast core is calculated.
Новым является то, что перед сваркой дополнительно измеряют толщину верхней свариваемой детали, вычисляют диаметр литого ядра по формулеNew is that before welding, the thickness of the upper part being welded is additionally measured, the diameter of the cast core is calculated by the formula
где d - диаметр литого ядра, мм;where d is the diameter of the cast core, mm;
t - время сварки, мс;t is the welding time, ms;
ехр (…) - экспонента;exp (...) - exhibitor;
I - сила сварочного тока, А;I is the strength of the welding current, A;
b - зазор между деталями, мм;b - clearance between parts, mm;
s - толщина верхней свариваемой детали, мм.s is the thickness of the upper welded part, mm.
После сварки на верхней свариваемой детали измеряют наружный диаметр сварной точки, затем вычисляют диаметр литого ядра по формулеAfter welding, the outer diameter of the weld point is measured on the upper part to be welded, then the diameter of the cast core is calculated by the formula
где D - наружный диаметр сварной точки, мм,where D is the outer diameter of the weld point, mm,
после чего сопоставляют значения диаметра литого ядра, полученные по двум формулам, и сравнивают со значением, указанным в нормативной документации.then compare the values of the diameter of the cast core, obtained by two formulas, and compare with the value specified in the regulatory documentation.
Если для размера диаметра литого ядра, полученного по первой формуле, верхняя граница допуска меньше верхней границы допуска размера диаметра литого ядра, полученного по второй формуле, а нижняя граница допуска соответственно больше нижней границы допуска размера диаметра литого ядра, полученного по второй формуле, то для сравнения с нормативом принимают значение диаметра литого ядра, полученное по первой формуле. В противном случае соединение некачественное, и требуется поиск и устранение случайных технологических факторов - возмущений, влияющих на размер литого ядра.If for the size of the diameter of the cast core obtained by the first formula, the upper tolerance is less than the upper limit of the tolerance of the size of the diameter of the cast core obtained by the second formula, and the lower boundary of the tolerance is correspondingly larger than the lower limit of the tolerance of the size of the diameter of the cast core obtained by the second formula, then for comparisons with the standard take the value of the diameter of the cast core, obtained by the first formula. Otherwise, the connection is of poor quality, and the search and elimination of random technological factors - disturbances that affect the size of the molten core is required.
Сущность предлагаемого способа контроля качества плазменной точечной сварки поясняется чертежом, где представлено сварное соединение двух деталей, вид в разрезе.The essence of the proposed method for controlling the quality of plasma spot welding is illustrated in the drawing, which shows a welded joint of two parts, a sectional view.
Технический результат выразится в следующем.The technical result is expressed in the following.
Измерение перед сваркой толщины верхней свариваемой детали позволяет учитывать ее влияние на размер литого ядра. Измерение после сварки наружного диаметра сварной точки позволяет учитывать влияние случайных технологических факторов - возмущений, действующих во время сварки, на размер литого ядра. Тем самым повышается точность вычисления размера диаметра литого ядра и, следовательно, контроля качества плазменной точечной сварки.Measurement of the thickness of the upper welded part before welding allows one to take into account its effect on the size of the cast core. The measurement after welding of the outer diameter of the weld point allows you to take into account the influence of random technological factors - disturbances acting during welding, on the size of the cast core. This improves the accuracy of calculating the size of the diameter of the cast core and, therefore, the quality control of plasma spot welding.
Пример 1. Проводилась сварка двух деталей из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72. Перед сваркой были измерены зазор между деталями, составивший 0 мм, и толщина верхней детали, составившая 2,5 мм. Сварка выполнялась без модуляции тока одним импульсом на источнике питания PMI 500 фирмы «SBI» при следующем режиме: нарастание тока 10 А/мс, спад тока 0,2 А/мс, расход смеси газовой 95% Аr + 5% Н2 1,5 л/мин. Во время сварки были измерены значения силы сварочного тока и времени сварки, составившие соответственно 300 А и 700 мс. Данный режим сварки обеспечивал получение плазменной сварной точки диаметром литого ядра d=3,5…6 мм, определяемым испытанием образцов на отрыв на разрывной машине ЦД-40 и по макрошлифам. По способу контроля качества плазменной сварки [2] получаемExample 1. Welded two parts of steel 12X18H10T GOST 5632-72. Before welding, the clearance between the parts, which was 0 mm, and the thickness of the upper part, which was 2.5 mm, were measured. Welding was performed without modulating the current with one pulse on the SBI PMI 500 power source in the following mode: current increase 10 A / ms, current drop 0.2 A / ms, gas mixture consumption 95% Ar + 5% Н 2 1,5 l / min During welding, the values of the welding current strength and welding time were measured, which amounted to 300 A and 700 ms, respectively. This welding mode provided a plasma welded spot with a diameter of a cast core d = 3.5 ... 6 mm, determined by testing the samples for separation on a tensile testing machine TsD-40 and macro sections. By the method of controlling the quality of plasma welding [2] we obtain
d={0,005·700+[2·(300-250)/60]-0,25·(0/0,28)}±1=5±1d = {0.005 · 700 + [2 · (300-250) / 60] -0.25 · (0 / 0.28)} ± 1 = 5 ± 1
По предлагаемому способу контроля качества плазменной точечной сварки получаемBy the proposed method for controlling the quality of plasma spot welding, we obtain
что ближе, чем по [2], к результатам, полученным при испытаниях образцов на отрыв и по макрошлифам.which is closer than [2] to the results obtained when testing the samples for separation and macro sections.
После сварки был измерен наружный диаметр сварной точки D, который составил 11,5 мм. After welding, the outside diameter of the weld point D was measured, which was 11.5 mm.
По формуле с учетом наружного диаметра сварной точки 
Допуск на размер диаметра литого ядра, вычисленный по наружному диаметру сварной точки, охватывает с двух сторон допуск на размер диаметра литого ядра, вычисленный по вышеприведенной зависимости. Следовательно, во время сварки возмущения были пренебрежимо малы. Далее полученное значение диаметра литого ядра сравнивается с указанным в нормативной документации.The tolerance on the size of the diameter of the cast core, calculated by the outer diameter of the weld point, covers on both sides the tolerance on the size of the diameter of the cast core, calculated by the above dependence. Therefore, during welding, the perturbations were negligible. Further, the obtained value of the diameter of the cast core is compared with that indicated in the regulatory documentation.
Пример 2. То же, при зазоре между свариваемыми деталями 0 мм, толщине верхней детали 1 мм, времени сварки 600 мс, силе сварочного тока 270 А.Example 2. The same, with a gap between the parts to be welded 0 mm, the thickness of the upper part 1 mm, the welding time 600 ms, the welding current strength 270 A.
При испытании образцов на отрыв и по макрошлифам, при которых диаметр литого ядра d=6,0…7,5 мм, по способу контроля качества плазменной точечной сварки [2] получаемWhen testing samples for separation and macro sections, for which the diameter of the cast core d = 6.0 ... 7.5 mm, by the method of controlling the quality of plasma spot welding [2] we obtain
d={0,005·600+[2·(270-250)/60]-0,25·(0/0,28)}±1=4±1d = {0.005 · 600 + [2 · (270-250) / 60] -0.25 · (0 / 0.28)} ± 1 = 4 ± 1
По предлагаемому способу контроля качества плазменной точечной сварки получаемBy the proposed method for controlling the quality of plasma spot welding, we obtain
7,56…6,16, что ближе, чем по [2], к результатам, полученным при испытаниях образцов на отрыв и по макрошлифам. После сварки был измерен наружный диаметр сварной точки D, который составил 8,0 мм.7.56 ... 6.16, which is closer than according to [2], to the results obtained when testing the samples for separation and macro sections. After welding, the outside diameter of the weld point D was measured, which was 8.0 mm.
По формуле с учетом наружного диаметра сварной точкиAccording to the formula, taking into account the outer diameter of the weld point
Верхняя граница допуска диаметра литого ядра, вычисленная по формуле с учетом наружного диаметра сварной точки, составит 7,0 мм (5,1+1,9), меньше верхней границы диаметра литого ядра, вычисленного по формуле с учетом параметров режима сварки и т.д., а именно 7,56 мм (2,26+0,3). Следовательно, во время сварки имели место возмущения. После их устранения были проведены повторная сварка и повторное измерение наружного диаметра сварной точки D, который составил 10,0 мм.The upper limit of the tolerance of the diameter of the cast core, calculated by the formula taking into account the outer diameter of the weld point, will be 7.0 mm (5.1 + 1.9), less than the upper boundary of the diameter of the cast core calculated by the formula taking into account the parameters of the welding mode, etc. d., namely 7.56 mm (2.26 + 0.3). Consequently, disturbances occurred during welding. After their elimination, re-welding and re-measurement of the outer diameter of the weld point D, which was 10.0 mm, were performed.
По формуле с учетом наружного диаметра сварной точкиAccording to the formula, taking into account the outer diameter of the weld point
Пример 3. То же, при зазоре между свариваемыми деталями 0,5 мм, толщине верхней детали 2,5 мм, времени сварки 900 мс, силе сварочного тока 330 А.Example 3. The same, with a gap between the parts to be welded 0.5 mm, the thickness of the upper part 2.5 mm, the welding time 900 ms, the welding current strength of 330 A.
При испытаниях образцов на отрыв и по макрошлифам, при которых диаметр литого ядра d=3,5…6,0 мм, по способу контроля качества плазменной точечной сварки [2] получаемWhen testing the samples for separation and macro sections, in which the diameter of the cast core d = 3.5 ... 6.0 mm, by the method of quality control of plasma spot welding [2] we obtain
d={0,005·900+[2·(330-250)/60]-0,25·(0,5/0,28)}±1=7±1.d = {0.005 · 900 + [2 · (330-250) / 60] -0.25 · (0.5 / 0.28)} ± 1 = 7 ± 1.
По предлагаемому способу контроля качества плазменной точечной сварки получаемBy the proposed method for controlling the quality of plasma spot welding, we obtain
что ближе, чем по [2], к результатам, полученным при испытаниях образцов на отрыв и по макрошлифам. После сварки был измерен наружный диаметр сварной точки D, который составил 13,5 мм.which is closer than [2] to the results obtained when testing the samples for separation and macro sections. After welding, the outside diameter of the weld point D was measured, which was 13.5 mm.
По формуле с учетом наружного диаметра сварной точкиAccording to the formula, taking into account the outer diameter of the weld point
Источники информацииInformation sources
1. ОСТ 24.050.34. Проектирование и изготовление стальных сварных конструкций вагонов. Технические требования, 1984.1. OST 24.050.34. Design and manufacture of welded steel structures for cars. Technical Requirements, 1984.
2. А.В.Коновалов, И.В.Стрельников, П.А.Акимкин, Г.И.Лобжа. Влияние параметров режима на геометрию плазменной сварной точки // Сборник трудов VIII международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», 27-28 октября 2009 г. / под ред. А.П.Кудинова - СПб.: Изд-во политехнич. у-та, 2009, стр.158-164.2. A.V. Konovalov, I.V. Strelnikov, P.A. Akimkin, G.I. Lobzha. The influence of the mode parameters on the geometry of the plasma weld point // Proceedings of the VIII international scientific-practical conference "Research, development and application of high technology in industry", October 27-28, 2009 / ed. A.P. Kudinova - St. Petersburg: Polytechnic Publishing House. University, 2009, pp. 158-164.
Claims (1)
где d - диаметр литого ядра, мм; t - время сварки, мс; ехр (…) - экспонента; I - сила сварочного тока, A; b - зазор между деталями, мм; s - толщина верхней свариваемой детали, мм,
затем вычисляют диаметр литого ядра по второй формуле
где D - наружный диаметр сварной точки, мм,
и сравнение с нормативным значением диаметра литого ядра осуществляют со значением диаметра литого ядра, полученным по первой формуле, в случае, если верхняя граница допуска значения диаметра литого ядра, полученного по первой формуле, меньше верхней границы допуска значения диаметра литого ядра, полученного по второй формуле, а нижняя граница допуска соответственно больше нижней границы допуска значения диаметра литого ядра, полученного по второй формуле, при невыполнении упомянутого условия сварку выполняют повторно, предварительно выявив и устранив технологические возмущения, влияющие на качество сварки. A method for controlling the quality of plasma spot welding, including measuring the gap between the parts to be welded before welding, measuring the current value and welding time during welding, calculating the diameter of the cast core after welding, and comparing with the standard value of the diameter of the cast core, characterized in that the thickness is measured before welding the upper part to be welded, after welding, the outer diameter of the weld point is measured on the upper part to be welded, and the diameter of the cast core is calculated by the first formula
where d is the diameter of the cast core, mm; t is the welding time, ms; exp (...) - exhibitor; I - welding current strength, A; b - clearance between parts, mm; s is the thickness of the upper welded part, mm,
then calculate the diameter of the cast core according to the second formula
where D is the outer diameter of the weld point, mm,
and a comparison with the normative value of the diameter of the cast core is carried out with the value of the diameter of the cast core obtained by the first formula, if the upper tolerance limit for the diameter of the cast core obtained by the first formula is less than the upper tolerance value of the diameter of the cast core obtained by the second formula and the lower tolerance limit is correspondingly greater than the lower tolerance limit of the diameter of the cast core obtained by the second formula, if the above conditions are not met, welding is performed repeatedly, previously by identifying and eliminating technological disturbances affecting the quality of welding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010126796/02A RU2444424C1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Method of controlling plasma spot welding quality |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010126796/02A RU2444424C1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Method of controlling plasma spot welding quality |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010126796A RU2010126796A (en) | 2012-01-10 |
| RU2444424C1 true RU2444424C1 (en) | 2012-03-10 |
Family
ID=45783353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010126796/02A RU2444424C1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Method of controlling plasma spot welding quality |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2444424C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1698023A1 (en) * | 1990-01-11 | 1991-12-15 | Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе | Method and apparatus for modelling welding thermal cycle |
| RU2196668C1 (en) * | 2001-05-15 | 2003-01-20 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Method for quality control of contact-spot welded joints |
| RU2225285C2 (en) * | 1998-04-02 | 2004-03-10 | Линкольн Глобал, Инк. | System for controlling welding process |
| US6874676B1 (en) * | 2001-05-04 | 2005-04-05 | Creare Inc. | Method and structure for welding an air-sensitive metal in air |
-
2010
- 2010-06-30 RU RU2010126796/02A patent/RU2444424C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1698023A1 (en) * | 1990-01-11 | 1991-12-15 | Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе | Method and apparatus for modelling welding thermal cycle |
| RU2225285C2 (en) * | 1998-04-02 | 2004-03-10 | Линкольн Глобал, Инк. | System for controlling welding process |
| US6874676B1 (en) * | 2001-05-04 | 2005-04-05 | Creare Inc. | Method and structure for welding an air-sensitive metal in air |
| RU2196668C1 (en) * | 2001-05-15 | 2003-01-20 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Method for quality control of contact-spot welded joints |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОНОВАЛОВ А.В. и др. Влияние параметров режима на геометрию плазменной сварной точки // Сборник трудов VIII международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», 27-28 октября 2009 г. / под ред. А.П.Кудинова. - СПб.: Изд-во политехнич. у-та, 2009, стр.158-164. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010126796A (en) | 2012-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101576450B (en) | Method for manufacturing surface crack defect test block for nondestructive flaw detection | |
| CN104483223B (en) | Steel plate lamellar tearing sensitivity evaluation method | |
| CN103586593A (en) | Method for predicting dissimilar steel welding cold cracking sensitivity | |
| CN103433697B (en) | A kind of marine engineering equipment heavy wall beam column welding procedure | |
| Nuraini et al. | The effects of welding parameters on butt joints using robotic gas metal arc welding | |
| Arunkumar et al. | Evaluation of mechanical properties of dissimilar metal tube welded joints using inert gas welding | |
| CN108453475A (en) | The production technology of press-fit steel ring | |
| RU2444424C1 (en) | Method of controlling plasma spot welding quality | |
| CN105215547B (en) | Laser stitch welding technological method without gas shield for stainless steel vehicle body | |
| EP3162489A1 (en) | Method of butt welding steel plates and butt weld joint of steel plates | |
| CN103196715A (en) | Processing method of Charpy impact samples | |
| Stroetmann et al. | A new design model for welded joints: Experimental investigations of welds on high‐strength steels | |
| Ravikumar et al. | Optimization of weld bead geometry in shielded metal arc welding using Taguchi based grey relational analysis | |
| Young-Tae | Fiber laser welding properties of copper materials for secondary batteries | |
| Rajan et al. | Stainless steel pipe welding with no backing gas | |
| CN106270928A (en) | A kind of welding method of building structural steel Q460GJC | |
| KR20120079627A (en) | Remote jig for laser welding | |
| RU2415741C1 (en) | Method of producing high-strength stamped-welded heads | |
| Roy et al. | Study the influence of heat input on the shape factors and HAZ width during submerged arc welding | |
| JP2005324235A (en) | Laser beam welding method of edge joint of plated steel sheet | |
| RU159414U1 (en) | DEVICE FOR CARRYING OUT REPAIR OF METAL STRUCTURES BY SPOT WELDING METHOD | |
| CN111220437B (en) | Manufacturing method of welding hydrogen hole defect test plate | |
| Hendronursito et al. | Analysis of Shielded Metal Arc Welding (SMAW) on high manganese steel hammer-mill crusher | |
| RU2308360C1 (en) | Cast iron part with steel part electric-arc welding method | |
| Prajapati et al. | Optimization of Weld Crack Expansion Defect of Wheel Rims by Using Taguchi Approach: A Case Study |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200701 |