SU791493A1

SU791493A1 - Method of joint quality control at resistance-welding process

Info

Publication number: SU791493A1
Application number: SU792748027A
Authority: SU
Inventors: Людмила Андреевна Калинина; Дина Васильевна Владимирова; Валентин Степанович Митяев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5671
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1980-12-30

Description

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ(54) METHOD OF CONTROL OF QUALITY OF CONNECTION IN THE PROCESS OF CONTACT WELDING

Изобретение относитс к области неразрушающих методов контрол качества контактной сварки в процессе ее выполнени . Известен способ коатрол качества контактной сварки, при котором напровар определ ют по величине энергии прошедших через контролируемое соединение за врем сварки поперечных ультразвуковых колебаний 1. Применение поперечных ультразвуковых колебаний в этом способе контрол повьпиает чувствительность к иепровару . Названный способ не свободен от нестабильности амплитуды прошедших через сварное соединение поперечных ультразвуковых колебашш, обусловленной нестабильностью параметров сварочного оборудовани и контактного сопротивле ни электрод-лист. Известен способ контрол качества контактно сварки, при котором направл ют в зону сое динеки поперечные ультразвуковые колебани , принимают колебани , прошедшие через нее, получают сигнал, указывающий на изменение акустической проводимости сварного соединени , сравнивают его с сигналом эталонного сварного соединени и суд т о нарушении качества 2). Согласно указанному способу о качестве сварного соедине1ш суд т по рарсогласованию между уровн ми сигналов, указывающих на изменение акустической проводимости сварного соединени дл ультразвуковых колебаний, соответствующих контролируемому и эталонному соединени м. Однако названный способ так же,как и предыдущий , не. .;вободен от вли ни нестабильности амплитуды анализируемых сигналов вследствие нестабильности параметров сварочного оборудовани и контактного сопротивлени электродлист . Наиболее близким по технической сущности вл етс способ контрол качества соединени в процессе контактной сварки, при котором направл ют в зону соединени поперечные ультразвуковые колебани , принимают колебани , прошедшие через него, и измер ют момент исчезновени зоны затухани поперечных ультразвуковых колебаний в соединении при его охлаждении 3, О нарушении качества контролируемого соединени (непроваре суд т по опережению упом нутого момента относительно эталонного сварного соединени .The invention relates to the field of non-destructive methods of quality control of resistance welding during its implementation. The known method is the quality of contact welding, in which naprovar is determined by the energy of transverse ultrasonic vibrations passing through a controlled joint during welding 1. The use of transverse ultrasonic vibrations in this control method increases the sensitivity to propulsion. The mentioned method is not free from instability of the amplitude of transverse ultrasonic vibrations passing through the welded joint, due to the instability of welding equipment parameters and contact resistance of the electrode-sheet. A known method of quality control of contact welding, in which transverse ultrasonic vibrations are directed to the soybean zone, receives vibrations that pass through it, receive a signal indicating a change in the acoustic conductivity of the welded joint, compare it with the signal of the reference welded joint and judge the quality violation 2). According to this method, the quality of the welded joint is judged by the mismatch between signal levels indicating a change in the acoustic conductivity of the welded joint for ultrasonic vibrations corresponding to the monitored and reference joint. However, this method is the same as the previous one, not. .; free from the influence of the instability of the amplitude of the analyzed signals due to the instability of the parameters of the welding equipment and the contact resistance of the electric sheet. The closest to the technical essence is the method of controlling the quality of a joint in the process of contact welding, in which transverse ultrasonic vibrations are sent to the joint zone, receive oscillations passing through it, and measure the moment of disappearance of the attenuation zone of transverse ultrasonic vibrations in the joint when it is cooled 3 , Violation of the quality of the controlled joint (incompetence is judged ahead of the aforementioned point relative to the reference welded joint.

Названный способ контрол позвол ет оценивать размер сварной точки с точностью 15- 20%, что вно недостаточно.The mentioned control method makes it possible to estimate the size of the weld point with an accuracy of 15-20%, which is clearly not enough.

Целью изобретени вл етс повышение точности контрол .The aim of the invention is to improve the accuracy of the control.

Указанна цель достигаетс тем, что определ ют дополнительно момент возникновени зоны , затухани поперечных ультразвуковых колеба}шй в соединении при его расплавлении, измер ют врем существовани зоны затухани и по его величине суд т о размерах сварного соединени .This goal is achieved by determining additionally the moment of occurrence of the zone, the attenuation of transverse ultrasonic oscillations} in the joint when it is melted, the time of the existence of the attenuation zone is measured, and its size determines the dimensions of the welded joint.

Такой способ контрол позвол ет оценивать размеры сварной точки с точностью 5-10%.Such a control method allows one to estimate the dimensions of the weld point with an accuracy of 5–10%.

На фиг. 1 представлена схема способа контрол качества соединени в процессе контактной сварки; на фиг. 2 представлены результаты контрол качества точечной сварки данным способом. FIG. 1 shows a diagram of a method for controlling the quality of a joint in the process of resistance welding; in fig. 2 shows the results of quality control of spot welding using this method.

В сварочную маишну 1 вставлены электрододержатели с ультразвуковым датшками 2 и 3, размещенными в заполненных водой полост х электродов и подключенными к дефектоскопу 4, соединенному с блоком 5 выделени огибающей поперечных ультразвуковых колебаний, прошедших через котролируемое соединегше в процессе сварочного 1и1кла, Гальванометр шлейфового осциллографа 6 соединен с выходом блока выделени огибающей, а вход дистанционного упг радени со станцией управлени сварочной машины .Electrodetails are inserted into the welding machine 1 with ultrasonic sensors 2 and 3 placed in water-filled cavities of electrodes and connected to flaw detector 4 connected to the envelope 5 of the envelope of transverse ultrasonic oscillations passed through the controlled connector during the welding process, the galvanometer oscilloscope oscilloscope 6 is connected with the output of the envelope selection block, and the remote control input from the control station of the welding machine.

Высокочастотные импульсы с дефектоскопа 4 поступают на передающий ультразвуковой датщк 2, встроенный в один из электродов сварочной машины 1. Колебани передающим ультразвуковым датчиком 2 преобразуютс в упругие продольные колебани , поступающие через воду в сварочный электрод. На конусном дне злектрода ультразвуковые колебани при переходе из воды в медь трансформируютс из продольных в поперечные. Изменение акустической проводимости при расплавлении вызывает затуха1ше поперечных ультразвуковых колебаний в соединении. Высока скорость расплавлени свариваемых материалов и больша их теплопроводность обеспечивают зону затухани поперечных ультразвуковых колебаний, достаточную дл быстрого их исчезновени .High-frequency pulses from flaw detector 4 are transmitted to the transmitting ultrasonic sensor 2, embedded in one of the electrodes of the welding machine 1. The vibrations of the transmitting ultrasonic sensor 2 are converted into elastic longitudinal vibrations entering through the water into the welding electrode. At the electrodes' conical bottom, ultrasonic vibrations, when moving from water to copper, transform from longitudinal to transverse. The change in acoustic conductivity during melting causes damping of transverse ultrasonic vibrations in the joint. The high melting rate of the materials being welded and their high thermal conductivity provide a damping zone for transverse ultrasonic vibrations, sufficient for their rapid disappearance.

В процессе интенсивного охлаждени сварной точки путем отвода тепла в основной материал и в электрод происходит исчезновение зоны затухани , сопровождающеес по влением прошедших через сварную точку поперечных ультразвуковых колебаний.In the process of intensive cooling of the welded point by dissipating heat into the base material and into the electrode, the attenuation zone disappears, accompanied by the appearance of transverse ultrasonic vibrations passing through the weld point.

Поперечные ультразвуковые колебани , прошедшие через контролируемую зону, поступают в электрод, где претерпевают обратную трансформацию из поперечных в продольные при переходе из меди в воду на конусном дне электрода , воспринимаютс пьезозлементом приемно го ультразвукового датчика 3 и передаютс на вход дефектоскопа 4, где они усиливаютс и детектируютс , с него на блок 5 выделени огибающей, представл ющей собой интегрирующую цепь с уси.пителем посто нного тока. В этом блоке импульсные колебани преобразуютс дл удобства записи в огибающую. Огибающа ультразвуковых колебаний после команды со сварочной машины 1 записьшаетс на фотобумаге шлейфового осциллографа в течение сварочного цикла. Огибающа меет круг той спад в момент возникновени зоны затухани поперечных ультразвуковых колебаний в соединении при его расплавлении и крутой подъем в момент исчезновени зоны затухани колебаний в сварной точке при охлаждении. Врем существовани зоны затухани поперечных ультразвуковых колебаний в соединении,с момента ее возникновени при расплавлении соединени до момента ее исчезновени при охлаждении соединени определ ет размеры сварного соединени . Чем меньше врем существовани зоны затухани поперечных ультразвуковых колебаний в соединении, тем меньше размеры сварной точки.The transverse ultrasonic vibrations that have passed through the controlled zone enter the electrode, where they undergo reverse transformation from transverse to longitudinal when moving from copper to water at the conical bottom of the electrode, are sensed by the piezoelectric transducer 3 and transmitted to the input of the detector 4, where they are amplified and they are detected, from it, on the block 5 of the envelope selection, which is an integrating circuit with a DC power amplifier. In this block, the pulse oscillations are converted for convenience of writing to the envelope. The ultrasound envelope after the command from the welding machine 1 is recorded on the photo paper of the oscilloscope loop during the welding cycle. The envelope has a circle of the drop at the moment of occurrence of the zone of attenuation of transverse ultrasonic vibrations in the joint when it melts and a steep rise at the moment when the zone of the decay of oscillations at the weld point disappears during cooling. The time of the decay of the transverse ultrasonic vibrations in the joint, from the moment of its occurrence when the joint melts until it disappears when the joint is cooled, determines the dimensions of the welded joint. The shorter the time of existence of the damping zone of transverse ultrasonic vibrations in the joint, the smaller the size of the weld point.

Способ опробован при точечной злектросварке панелей с профил ми из сплава 01420 толщиной 1,8 + 1,8 ММ; Сварка производилась на сварочной машине переменного тока пр мыми элекродами , врем сварки 0,06 с, ступень сварочного трансформатора 10.The method was tested at spot electrofusion of panels with profiles from alloy 01420 of 1.8 + 1.8 MM thickness; Welding was performed on an AC welding machine with direct electrodes, welding time was 0.06 s, welding transformer stage 10.

О размерах сварной точки суд т по времени At существовани затзосани поперечных ультразвуковых колебаю1й в соединении с момента ее возникновени при расплавлении соединени до момента ее исчезновени при охлаждении . Дл сварной точки дааметром 8 мм высота проплава 70%, At 100 м/с. Огибающа ультразвуковых колебаний, прошедщих дл этого случа через сое;В№1нение в процессе сварочного цикла, отмечена сплошной линией. Дл сварнол точки диаметром 7 мм высота проплава 60%, At 70 м/с, огибающа ультразвуковы поперечных колебаний в процессе сварочного Щ1кла при этом отмечена пунктирной линией.The dimensions of the welded point are judged by the time At the existence of the gutting of transverse ultrasonic vibrating in the joint from the moment of its occurrence when the joint is melted to the moment it disappears during cooling. For the weld point with a diameter of 8 mm, the height of the proplav is 70%, At 100 m / s. The envelope of ultrasonic oscillations, passing for this case through soy; Bnode 1 during the welding cycle, is marked with a solid line. For a Svarol point with a diameter of 7 mm, the height of the propla is 60%, At 70 m / s, the envelope of the transverse vibration ultrasounds in the process of the welding process is marked by a dotted line.

Claims

Invention Formula

The method of quality control of joints in the process of contact welding, in which transverse ultrasonic vibrations are directed to the joint zone, receives oscillations passing through it, and the moment of disappearance of the extinction zone of ultrasonic transverse oscillations is determined. in conjunction with his oh5. During the welding cycle, which, in order to increase the control accuracy, additionally determine the time of occurrence of the attenuation zone of transverse ultrasonic vibrations in the joint when it is melted, the time for the existence of the zone to decay 1 of oscillations in the joint from the moment it originates during melting is measured joints until they disappear when the compound is cooled, the size of the welded joint is judged by its value. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate N ° 369483, cl. G 01 N 29/04, 24.12.69.

2. Japanese Patent 4 -12972, cl. 12B11111, 1970.

3. USSR author's certificate number 573290, cl. B 23 K 11/10, 24.12.75.