SU1764894A1 - Способ контрол процесса контактной точечной сварки - Google Patents

Description

1

(21)4892336/08 (22)20.12.90 (46)30.09.92. Бюл. №36

(71)Красно рский институт космической техники - завод-ВТУЗ

(72)С.Н. Козловский и А.А. Чакалев

(56) Орлов Б.Д. и др Контроль точечной и роликовой электросварки. М.: Машиностроение , 1973, с. 204-225.

Авторское свидетельство СССР Ms 74264, кл. В 23 К 11/24, 1S47.

Авторское свидетельство СССР № 724293,

кл В 23 К 11/24, 1975. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ

(57) Использование: дл  неразрушающего контрол  точечных сварных соединений Сущность изобретени : во врем  действи  импульса сварочного тока измер ют ускорение перемещени  подвижного электрода. Текущее значение ускорени  последовательно трижды интегрируют по времени Полученный контролируемый параметр сравнивают с заданным значением. По величине отклонени  контролируемого параметра от заданного значени  суд т о качестве сварки. При активном контроле выключают сварочный ток при достижении контролируемым параметром заданного значени . 2 з п ф-лы, 1 ил

сл С

Изобретение относитс  к способам неразрушающего контрол  точечных сварных соединений и может быть использовано в устройствах контрол  процесса контактной точечной сварки.

Известны способы контрол  процесса контактной точечной сварки, при которых измер ют один из параметров перемещени  подвижного электрода во врем  действи  импульса сварочного тока, например, амплитудную его величину, и сравнивают его с заданным значением.

Однако точность данного метода контрол  уменьшаетс  с уменьшением толщины свариваемых деталей вследствие уменьшени  абсолютной величины перемещени  подвижного электрода. Кроме того, точность контрол  уменьшаетс  и в том случае, если перемещение подвижного электрода достигает своего максимального значени  раньше окончани  импульса тока, что, например, имеет место при сварке легких сплавов. В этом случае св зь между ростом  дра и контролируемым параметром нарушаетс  В этом случае активный контроль при достижении контролируемым параметром заданного значени  становитс  вообще невозможным

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ контрол  процесса контактной точечной сварки, при котором во врем  действи  импульса сварочногб тока измер ют ускорение перемещени  подвижного электрода и по его величине определ ют размеры сварного соединени .

Однако максимальна  величина ускорени  перемещени  электрода наблюдаетс  до начала плавлени  металла, и потому она характеризует в основном начальную стаVJ

О

Ј

со

Ю 4

дню процесса. Поэтому достоверный результат будет получен только в том случае, если после достижени  ускорением максимальной величины будут отсутствовать новые возмущающие факторы процесса. Например, уменьшение длительности импульса тока на конечной стадии процесса, привод щее к уменьшению размеров  дра, никоим образом не скажетс  на амплитудной величине ускорени . Это же делает невозможным использование ускорени  перемещени  подвижного электрода в качестве контролируемого параметра при активном контроле в данных услови х сварки.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  точечных соединений в процессе сварки.

Это достигаетс  тем, что во врем  действи  импульса сварочного тока измер ют ускорение перемещени  подвижного электрода и текущее его значение последовательно трижды интегрируют по времени

S(ant) о. tcB dt 0StcB dt Г о itcBan(t) d t),

где an(t) - текущее значение скорости перемещени  подвижного электрода;

tcB -длительность цикла сварки;

S(ant) - полученный контролируемый параметр,

а полученный параметр во врем  окончани  импульса тока сравнивают с заданным значением . При активном контроле в момент достижени  контролируемым параметром заданного значени  отключают сварочный ток.

На чертеже показано изменение измер емых и контролируемого параметров в процессе формировани  соединени .

Способ реализуют в следующей последовательности операций.

Свариваемые детали зажимают между электродами машины и пропускают импульс сварочного тока. С момента начала импульса тока измер ют ускорение перемещени  подвижного электрода относительно неподвижной консоли машины. Измеренное ускорение ant последовательно трижды интегрируют по времени и контролируют при этом изменение полученного параметра контрол  S(an, t). Во врем  окончани  импульса тока величину полученного параметра контрол  S(an, t) сравнивают с его оптимальным значением S0(an, t) и по их соотношению суд т о качестве соединени . При активном контроле в момент достижени  контролируемым параметром S(an, t) заданного значени  S0(an, t) отключают сварочный ток.

Например, производили сварку деталей из стали 12Х18Н10Т, толщиной 0,3 + 0,3 мм, на машине МТПУ-300 при следующих параметрах режима: Св 5,2 кА, т,Св 0,06 с, FCB

1,8 кН. При этом диаметр  дра равн лс  3,2 мм. Его изменение в процессе сварки, определ емое прерыванием процесса в дискретные моменты времени, показано кривой dat (чертеж). При сварке подвижный

0 электрод перемещаетс  к концу процесса примерно на 0,035 мм по траектории, показанной кривой nt. Очевидно, что в услови х сварки деталей малых толщин, возможности контрол  способов-аналогов по величи5 не этого перемещени  весьма ограничены, если учесть разрешающую способность ( 0,01 мм) существующих датчиков измерени  перемещений. В то же врем  амплитудное значение измер емого пара0 метра в предлагаемом способе -ускорени  перемещени  подвижного электрода, измерение которого в процессе формировани  соединени  показано кривой ant, достигает 15 мм/с . При этом экспериментально уста5 новлено, что значени  контролируемого параметра S(an, t) при максимальном диаметре  дра 3,5 мм соответствуют линии SM(an, t), a при минимальном диаметре  дра 2,5 мм соответствуют линии Sm(an, t). Заданное знэ0 чение диаметра  дра 3,0 мм соответствует линии S0(an, t). При пассивном контроле размеры  дра наход тс  в заданных пределах, если величина контролируемого параметра S(an, t) в момент окончани  тока находитс 

5 в пределах между лини ми Sm(an. t) и Sm(an, t). При активном контроле величина контролируемого параметра S(an, t) сравниваетс  с заданным S0(an, t) значением, и в момент их равенства подаетс  команда на отключение

0 тока. В приведенном примере эта команда подаетс  при fs 0,058 с. Следовательно, цикл сварки заканчиваетс  после окончани  этого периода тока, т. е. при t 0,06 с.

Очевидно, что при контроле по способу5 прототипу путем измерени  амплитудной величины an, св зь между контролируемым параметром и размерами  дра будет существовать только в том случае, если возмущающий фактор действует с самого начала

0 процесса, например, изменени  чистоты поверхности деталей. Если же возмущающий фактор действует после максимума am, то он не будет вли ть на величину амплитудного значени  ускорени  an перемещени  по5 движного электрода, хот  параметры  дра могут измен тьс . Например, в приведенном выше примере сварки изменили длительность тока до tCB1 0,04 с при неизменных остальных параметрах режима . В этом случае диаметр  дра равн лс 

2,5 мм. При этом изменение ant до 0,04 с было идентичным тому, как и длительности импульса 0,06, После 0,04 с траектори  перемещени  подвижного электрода измен лась (крива  Int1) и соответственно измен лось и ускорение ant его перемещени  (отрицательный минимум, равный - 95 мм/с2, и положительный максимум, равный 63 мм/с, на чертеже не показаны). Таким образом, контролируемое в способе прототипа значение an не изменилось. В то же врем  контролируемый параметр S(an, t) предлагаемого способа измен лс  по кривой S1(an, t) и отреагировал на изменение условий сварки. Из приведенного примера видно, что изменение контролируемого параметра S(an,-t) в процессе сварки более точно отражает изменение диаметра  дра dat. Это позвол ет использовать параметр S(an, t) не только дл  пассивного контрол  диаметра  дра, но и дл  регулировани  процесса при активном контроле, а также повысить точность контрол . Величина So(an, t), а также SM(an,t) и Sm(an,t), обобщающего параметра S(an, t) дл  конкретных условий сварки определ етс  экспериментально.

По сравнению с существующими предлагаемое техническое решение имеет следующее преимущество:

позвол ет повысить точность пассивного и активного контрол  процесса при сварке деталей малых толщин (меньшее 0,5-0,8 мм) за счет использовани  обобщающего параметра, изменение которого в процессе сварки более тесно св зано с изменением размеров  дра.

Claims (3)

1.Способ контрол  процесса контакт- ной точечной сварки, при котором во врем 

действи  импульса сварочного тока измер ют ускорение перемещени  подвижного электрода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол , измеренное текущее значение ускорени  перемещени  подвижного электрода последовательно трижды интегрируют по времени и полученный контролируемый параметр сравнивают с его заданным значением .

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что по разности между величиной контролируемого параметра и его заданным значением суд т о качестве сварного соединени .

3.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что при достижении контролируемым параметром заданного значени  выключают сварочный ток.