JPS62108154A - 火花突合せ溶接の溶接部診断方法 - Google Patents
火花突合せ溶接の溶接部診断方法Info
- Publication number
- JPS62108154A JPS62108154A JP24937185A JP24937185A JPS62108154A JP S62108154 A JPS62108154 A JP S62108154A JP 24937185 A JP24937185 A JP 24937185A JP 24937185 A JP24937185 A JP 24937185A JP S62108154 A JPS62108154 A JP S62108154A
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- Japan
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- welding
- welded
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、火花突合せ溶接の溶接部診断方法に係わり、
特にアコースティックエミッション（Ａｃｏｕｓｔｉｃ
Ｅｍｉｓｓｉｏｎ：以下ＡＥと略称する）技術を利
用した診断方法に関する。
特にアコースティックエミッション（Ａｃｏｕｓｔｉｃ
Ｅｍｉｓｓｉｏｎ：以下ＡＥと略称する）技術を利
用した診断方法に関する。
近年、火花突合せ溶接は、圧接の際に溶接金属が溶接面
から押出されて清浄な溶接部が得られる上、通常、短時
間で溶接作業が終了し極めて能率的であるため、航空機
、自動車等の車両工業分野あるいは建築分野に広く実用
化されている。
から押出されて清浄な溶接部が得られる上、通常、短時
間で溶接作業が終了し極めて能率的であるため、航空機
、自動車等の車両工業分野あるいは建築分野に広く実用
化されている。
第５図は火花突合せ溶接を説明するための口であって、
図中１はコントローラ、２はトランス、３ａ、３ｂおよ
び４ａ、４ｂは各々一対の電極。
図中１はコントローラ、２はトランス、３ａ、３ｂおよ
び４ａ、４ｂは各々一対の電極。
５は固定側の被溶接部材、６は可動側の被溶接部材であ
る。溶接を行なう場合には、両液溶接部材５．６の溶接
面を軽く接触させつつコン１〜ローラ１およびトランス
２の作用により大電流を流し、接触面に電気火花７を発
生させつつその熱で被溶接部材５，６を加熱し、その後
、溶接面が金屑蒸気と溶融金属とで覆われた状態におい
て、可動側被溶接部材６に急激な強圧力を加えて圧接す
る。
る。溶接を行なう場合には、両液溶接部材５．６の溶接
面を軽く接触させつつコン１〜ローラ１およびトランス
２の作用により大電流を流し、接触面に電気火花７を発
生させつつその熱で被溶接部材５，６を加熱し、その後
、溶接面が金屑蒸気と溶融金属とで覆われた状態におい
て、可動側被溶接部材６に急激な強圧力を加えて圧接す
る。
こうすることにより、被溶接部材５と６との溶接が完了
する。
する。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、上記火花突合せ溶接の溶接部を診断する場合
、一般に、放射線透過試験法あるいは超音波探傷試験法
等の非破壊検査法が適用されているが、これら試験法は
実時間で診断できない上、被溶接部材の形状が複雑な場
合には診断が困難となることもあった。このため、フラ
ッシュ電圧。
、一般に、放射線透過試験法あるいは超音波探傷試験法
等の非破壊検査法が適用されているが、これら試験法は
実時間で診断できない上、被溶接部材の形状が複雑な場
合には診断が困難となることもあった。このため、フラ
ッシュ電圧。
フラッシュ電流、フラッシュ量ならびにアプセット通電
時間、アプセット５等の各種溶接プロセスに対゛する制
ｍおよび監視を行なうことにより、溶接部の品質を評価
することもあったが、これでは溶接欠陥の有無を高信頼
度で判断することはできなかった。さらに、抜取りによ
る材料試験も行なわれていたが、信頼性の向上をはかり
得るものではなかった。
時間、アプセット５等の各種溶接プロセスに対゛する制
ｍおよび監視を行なうことにより、溶接部の品質を評価
することもあったが、これでは溶接欠陥の有無を高信頼
度で判断することはできなかった。さらに、抜取りによ
る材料試験も行なわれていたが、信頼性の向上をはかり
得るものではなかった。
そこで本発明は、火花突合せ溶接における溶接部を非破
壊的に実時間でかつ高信頼度で診断することができる火
花突合せ溶接の溶接部診断方法を提供することを目的と
する。
壊的に実時間でかつ高信頼度で診断することができる火
花突合せ溶接の溶接部診断方法を提供することを目的と
する。
本発明は、上記問題点を解決し目的を達成するために、
火花突合せ溶接終了後の主として加圧量に比例するＡＥ
Ｉと、主として入熱量に比例するＡＥＩとを計数し、こ
れら両ＡＥｆｆｌにより予め設定された良否識別線図に
基いて溶接部を診断するようにしたものである。
火花突合せ溶接終了後の主として加圧量に比例するＡＥ
Ｉと、主として入熱量に比例するＡＥＩとを計数し、こ
れら両ＡＥｆｆｌにより予め設定された良否識別線図に
基いて溶接部を診断するようにしたものである。
このような手段を講じたことにより、火花突合せ溶接時
に溶接部のＡＥ発生曇が計数され、主として加圧量すな
わちアプセット世に比例するＡＥＥ数量と、主として入
熱量に比例するＡＥ計計数色が予め設定された良否識別
線図における層領域を満足する場合は溶接部が良好であ
ると評価され、不良領域に含まれる場合には溶接不良で
あると評価される。
に溶接部のＡＥ発生曇が計数され、主として加圧量すな
わちアプセット世に比例するＡＥＥ数量と、主として入
熱量に比例するＡＥ計計数色が予め設定された良否識別
線図における層領域を満足する場合は溶接部が良好であ
ると評価され、不良領域に含まれる場合には溶接不良で
あると評価される。
以下、本発明方法の一実施例を図面を参照しながら説明
する。本実施例においては、溶接部近傍にＡＥセンサを
設け、これにより火花突合せ溶接終了後のＡＥ倍信号検
出し、このＡＥ信号発生最に基いて溶接部の良否識別を
行なうものとなっている。
する。本実施例においては、溶接部近傍にＡＥセンサを
設け、これにより火花突合せ溶接終了後のＡＥ倍信号検
出し、このＡＥ信号発生最に基いて溶接部の良否識別を
行なうものとなっている。
第１図は一般的な火花突合せ溶接時における溶接部近傍
のＡＥＥ号発生パターンを示している。
のＡＥＥ号発生パターンを示している。
同図から明らかなように、時点ｔ○にて突合せ溶接終了
後、ＡＥ倍信号発生し、時点ｔ１にてＡＥＥ号発生量が
極小値となった後、再び時点ｔ２に至るまでＡＥ倍信号
発生する。ここで、時点ｔ。
後、ＡＥ倍信号発生し、時点ｔ１にてＡＥＥ号発生量が
極小値となった後、再び時点ｔ２に至るまでＡＥ倍信号
発生する。ここで、時点ｔ。
からｔｌまでの間に発生するＡＥ倍信号発生量は、主と
して火花突合せ溶接時の加圧量（アプセット量）に比例
し、時点ｔ１からｔ２までの間に発生するＡＥ倍信号発
生量は、主として火花突合せ溶接時の入熱量に比例する
。すなわち、本実施例においては、この時点１０からｔ
ｌまでのＡＥＥ生量と、時点ｔ１からｔ２までのＡＥ発
生Ｍとに基いて溶接部診断を行なう。
して火花突合せ溶接時の加圧量（アプセット量）に比例
し、時点ｔ１からｔ２までの間に発生するＡＥ倍信号発
生量は、主として火花突合せ溶接時の入熱量に比例する
。すなわち、本実施例においては、この時点１０からｔ
ｌまでのＡＥＥ生量と、時点ｔ１からｔ２までのＡＥ発
生Ｍとに基いて溶接部診断を行なう。
なお、上記時点ｔ１およびｔ２は被溶接部材の形状（棒
鋼、パイプ、レールなど）２寸法および材質等により異
なった値となるが、同一形状、同一寸法、同一材質であ
ればほぼ一定の値となる。
鋼、パイプ、レールなど）２寸法および材質等により異
なった値となるが、同一形状、同一寸法、同一材質であ
ればほぼ一定の値となる。
第２図は被溶接部材として丸棒鋼を選択し、フラッシュ
電圧、フラッシュｌ流、フラッシュ量。
電圧、フラッシュｌ流、フラッシュ量。
アプセット通電時間、アプセット量の各溶接プロセス値
を種々に変えて火花突合せ溶接を行なったときにおいて
、溶接終了時点から１０秒後すなわち第１図中１０から
ｔｌまでのＡＥ計数邑（横軸）と、それ以降すなわち第
１図中１０ のＡＥ計数ｆｌ（縦軸）とをグラフ化した良否認識線図
を示している。なお、溶接終了後の材料試験結果により
溶接部に欠陥等が存在し不良であると判定された場合は
図中「黒丸」で指示し、良好であると判定された場合に
は図中「白丸」で指示している。
を種々に変えて火花突合せ溶接を行なったときにおいて
、溶接終了時点から１０秒後すなわち第１図中１０から
ｔｌまでのＡＥ計数邑（横軸）と、それ以降すなわち第
１図中１０ のＡＥ計数ｆｌ（縦軸）とをグラフ化した良否認識線図
を示している。なお、溶接終了後の材料試験結果により
溶接部に欠陥等が存在し不良であると判定された場合は
図中「黒丸」で指示し、良好であると判定された場合に
は図中「白丸」で指示している。
同図に示すように、両ＡＥ計数量の関係が曲線Ａ−Ａよ
りも下側の領域に位置する場合の溶接部１ま全で不良と
なっており、曲ＩＢ−８よりも上側の領域に位置する場
合の溶接部は全て良好となっている。また、曲ＩＡ−Ａ
と曲線Ｂ−Ｂとの間の領域は良・不良の境界領域となっ
ている。
りも下側の領域に位置する場合の溶接部１ま全で不良と
なっており、曲ＩＢ−８よりも上側の領域に位置する場
合の溶接部は全て良好となっている。また、曲ＩＡ−Ａ
と曲線Ｂ−Ｂとの間の領域は良・不良の境界領域となっ
ている。
すなわち、火花突合せ溶接終了時点ｔＱからｔｌまでの
ＡＥＥ生量と、上記ｔ１以降のＡＥ発発生上を計数し、
これら両ＡＥ発生開の計数値を前記良否識別線図に当は
めることにより、非破壊釣力法でリアルタイムにかつ高
信頼度で溶接部を診断することができる。なお、第１図
中時点ｔ２に相当する時間はせいぜい３００〜４００秒
であり、速やかに診断結果が得られることにかわりはな
い。
ＡＥＥ生量と、上記ｔ１以降のＡＥ発発生上を計数し、
これら両ＡＥ発生開の計数値を前記良否識別線図に当は
めることにより、非破壊釣力法でリアルタイムにかつ高
信頼度で溶接部を診断することができる。なお、第１図
中時点ｔ２に相当する時間はせいぜい３００〜４００秒
であり、速やかに診断結果が得られることにかわりはな
い。
第３図は本実施例を実現するためのシステム構成を示す
模式口である。第３図において、１０ａ。
模式口である。第３図において、１０ａ。
１０ｂは被溶接部材としての丸棒鋼であって、火花突合
せ溶接により溶接部１１の溶接が行なわれるものとなっ
ている。１２ａ、１２ｂは上記丸棒ｍ１０ａ、１０ｂを
それぞれ保持するクランプ部であって、このクランプ部
１２ａ、１２ｂにはＡＥセンサ１３ａ、１３ｂがそれぞ
れ設けられている。これらＡＥセンサ１３ａ、１３ｂに
より検出されたＡＥ倍信号、それぞれバンドパスフィル
タ１４ａ、１４ｂに与えられ、所定周波数帯域のＡＥ倍
信号みが増幅器ｉ５ａ、１５ｂに出力される。そして、
これら増幅器１５ａ、１５ｂにて増幅された所定周波数
帯域のＡＥ倍信号、各識別回路１６ａ、１６ｂにて所定
のしきい値レベルで識別され、しきい値レベル以上の信
号のみが時間差計測部１７に供給される。この時間差計
測部１７は、内入力信号に基いてＡＥセンサ１２ａと１
２ｂとにそれぞれ到達するＡＥ倍信号到達時間差を求め
るものであって、この時間差計測部１７にて求められた
到達時間差に基いてＡＥカウンタ１８により溶接部１１
近傍のＡＥ発生農が計数される。
せ溶接により溶接部１１の溶接が行なわれるものとなっ
ている。１２ａ、１２ｂは上記丸棒ｍ１０ａ、１０ｂを
それぞれ保持するクランプ部であって、このクランプ部
１２ａ、１２ｂにはＡＥセンサ１３ａ、１３ｂがそれぞ
れ設けられている。これらＡＥセンサ１３ａ、１３ｂに
より検出されたＡＥ倍信号、それぞれバンドパスフィル
タ１４ａ、１４ｂに与えられ、所定周波数帯域のＡＥ倍
信号みが増幅器ｉ５ａ、１５ｂに出力される。そして、
これら増幅器１５ａ、１５ｂにて増幅された所定周波数
帯域のＡＥ倍信号、各識別回路１６ａ、１６ｂにて所定
のしきい値レベルで識別され、しきい値レベル以上の信
号のみが時間差計測部１７に供給される。この時間差計
測部１７は、内入力信号に基いてＡＥセンサ１２ａと１
２ｂとにそれぞれ到達するＡＥ倍信号到達時間差を求め
るものであって、この時間差計測部１７にて求められた
到達時間差に基いてＡＥカウンタ１８により溶接部１１
近傍のＡＥ発生農が計数される。
このＡＥカウンタ１８のカウント出力は、良否判定回路
１９に与えられ、この良否判定回路１９にて溶接終了直
後の第１図ｔｏからｔｌに相当する時間内のＡＥ計数量
と、第１図ｔ１からｔ２に相当する時間内のＡＥ計数量
とを求め、これら両ＡＥ計数農を、データテーブル２０
に予め格納されている第２図に示す良否識別線図に当て
はめて溶接部１１の良否を判定し、判定結果を出力する
。
１９に与えられ、この良否判定回路１９にて溶接終了直
後の第１図ｔｏからｔｌに相当する時間内のＡＥ計数量
と、第１図ｔ１からｔ２に相当する時間内のＡＥ計数量
とを求め、これら両ＡＥ計数農を、データテーブル２０
に予め格納されている第２図に示す良否識別線図に当て
はめて溶接部１１の良否を判定し、判定結果を出力する
。
上述したようなシステム構成により、丸棒鋼１０ａ、１
０ｂの溶接部１１の状態を非破壊的にリアルタイムで診
断することができる。また、丸棒！ｊ１１０ａ、１０ｂ
を保持するクランプ部１２ａ。
０ｂの溶接部１１の状態を非破壊的にリアルタイムで診
断することができる。また、丸棒！ｊ１１０ａ、１０ｂ
を保持するクランプ部１２ａ。
１２ｂにＡＥセンサ１３ａ、１３ｂを設けるだけなので
、被溶接部材の形状に囚われず溶接部を診断することが
できる。
、被溶接部材の形状に囚われず溶接部を診断することが
できる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。
たとえば、前記実施例では被溶接部材として丸棒鋼の火
花突合せ溶接を行なった際の溶接部診断について説明し
たが、被溶接部材の寸法ならびに形状（レール、バイブ
など）に応じてそれぞれの良否識別線図を予め求めてお
（ことにより、様々な被溶接部材の火花突合せ溶接にお
ける溶接部診断を非破壊的にかつリアルタイムで行なう
ことができる。また、第３図においてＡＥセンサ１３ａ
、１３ｂをクランプ部１２ａ、１２ｂにそれぞれ設けた
場合を示したが、例えば第４図に示すようにクランプ部
１２ａ、１２ｂの外側の丸棒ｔｇ１０ａ、１０ｂに直接
ＡＥセンサ１３ｃ、１３ｄを設けると共に、溶接部１１
の近傍にＡＥセンサ１３ｅを設け、ＡＥセンサ１３ｃ、
１３ｄによりクランプ部１２ａ、１２ｂからの雑音を除
去するようにし、ＡＥセンサ１３ｅによって溶接部１１
近傍のＡＥ倍信号検出するようにしてもよい。
花突合せ溶接を行なった際の溶接部診断について説明し
たが、被溶接部材の寸法ならびに形状（レール、バイブ
など）に応じてそれぞれの良否識別線図を予め求めてお
（ことにより、様々な被溶接部材の火花突合せ溶接にお
ける溶接部診断を非破壊的にかつリアルタイムで行なう
ことができる。また、第３図においてＡＥセンサ１３ａ
、１３ｂをクランプ部１２ａ、１２ｂにそれぞれ設けた
場合を示したが、例えば第４図に示すようにクランプ部
１２ａ、１２ｂの外側の丸棒ｔｇ１０ａ、１０ｂに直接
ＡＥセンサ１３ｃ、１３ｄを設けると共に、溶接部１１
の近傍にＡＥセンサ１３ｅを設け、ＡＥセンサ１３ｃ、
１３ｄによりクランプ部１２ａ、１２ｂからの雑音を除
去するようにし、ＡＥセンサ１３ｅによって溶接部１１
近傍のＡＥ倍信号検出するようにしてもよい。
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実
施可能であるのは勿論である。
施可能であるのは勿論である。
以上詳述したように、本発明は、火花突合せ溶接終了後
の主として加圧量に比例するＡＥ発生量と、主として入
熱量に比例するＡＥ発生量とを計数し、これら両ＡＥ発
生量により予め設定された良否識別線図に基いて溶接部
を診断するようにしたものである。
の主として加圧量に比例するＡＥ発生量と、主として入
熱量に比例するＡＥ発生量とを計数し、これら両ＡＥ発
生量により予め設定された良否識別線図に基いて溶接部
を診断するようにしたものである。
したがって、本発明によれば、火花突合せ溶接時に溶接
部のＡＥ発生量が計数され、主として加圧量に比例する
ＡＥ計数量と、主として入熱量に比例するＡ Ｅ ｆｆ
ｔ数量とが予め設定された良否識別線図における良領域
を満足する場合は溶接部が良好であると評価され、不良
領域に含まれる場合には溶接不良であると評価されるの
で、火花突合せ溶接における溶接部を非破壊的に実時間
でかつ高信頼度で診断することができる火花突合せ溶接
の溶接部診断方法を提供できる。
部のＡＥ発生量が計数され、主として加圧量に比例する
ＡＥ計数量と、主として入熱量に比例するＡ Ｅ ｆｆ
ｔ数量とが予め設定された良否識別線図における良領域
を満足する場合は溶接部が良好であると評価され、不良
領域に含まれる場合には溶接不良であると評価されるの
で、火花突合せ溶接における溶接部を非破壊的に実時間
でかつ高信頼度で診断することができる火花突合せ溶接
の溶接部診断方法を提供できる。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を説明するため
の図であって、第１図は一般的なＡＥ信号発生パターン
を示す図、第２図は良否識別線図を示す図、第３図は本
実施例を実現するシステム構成を示す系統図、第４図は
ＡＥセンサ取付は位置の変形例を示す模式図、第５図は
火花突合せ溶接を説明するための模式図である。 １０ａ、１０ｂ・・・丸棒鋼（被溶接部材）、１１・・
・溶接部、１２ａ、１２ｂ・・・クランプ部、１３ａ〜
１３ｅ・・・ＡＥセンサ、１４ａ、１４ｂ・・・バンド
パスフィルタ、１５ａ、１５ｂ・・・信号増幅器、１６
ａ、１６ｂ・・・識別回路、１７・・・時間差計測部、
１８・・・ＡＥカウンタ、１９・・・良否判定回路、２
０・・・データテーブル。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 時間□ ｆｒＸ ｉ図 ｕ 第３図
の図であって、第１図は一般的なＡＥ信号発生パターン
を示す図、第２図は良否識別線図を示す図、第３図は本
実施例を実現するシステム構成を示す系統図、第４図は
ＡＥセンサ取付は位置の変形例を示す模式図、第５図は
火花突合せ溶接を説明するための模式図である。 １０ａ、１０ｂ・・・丸棒鋼（被溶接部材）、１１・・
・溶接部、１２ａ、１２ｂ・・・クランプ部、１３ａ〜
１３ｅ・・・ＡＥセンサ、１４ａ、１４ｂ・・・バンド
パスフィルタ、１５ａ、１５ｂ・・・信号増幅器、１６
ａ、１６ｂ・・・識別回路、１７・・・時間差計測部、
１８・・・ＡＥカウンタ、１９・・・良否判定回路、２
０・・・データテーブル。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 時間□ ｆｒＸ ｉ図 ｕ 第３図
Claims (1)
- 火花突合せ溶接終了後の主として加圧量に比例するアコ
ースティックエミッシヨン量と、主として入熱量に比例
するアコースティックエミッション量とを計数し、これ
ら両アコースティックエミッシヨン量により予め設定さ
れた良否識別線図に基いて溶接部を診断するようにした
ことを特徴とする火花突合せ溶接の溶接部診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24937185A JPH06100582B2 (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | 火花突合せ溶接の溶接部診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24937185A JPH06100582B2 (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | 火花突合せ溶接の溶接部診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62108154A true JPS62108154A (ja) | 1987-05-19 |
| JPH06100582B2 JPH06100582B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=17192025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24937185A Expired - Lifetime JPH06100582B2 (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | 火花突合せ溶接の溶接部診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100582B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103487136A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-01-01 | 重庆理工大学 | 一种利用电阻点焊过程声发射信号能量当量定量检测焊接喷溅的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103675103B (zh) * | 2013-10-15 | 2015-10-07 | 重庆理工大学 | 一种利用电阻点焊过程声发射信号能量当量定量检测熔核裂纹的方法 |
-
1985
- 1985-11-07 JP JP24937185A patent/JPH06100582B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103487136A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-01-01 | 重庆理工大学 | 一种利用电阻点焊过程声发射信号能量当量定量检测焊接喷溅的方法 |
| CN103487136B (zh) * | 2013-10-15 | 2016-01-20 | 重庆理工大学 | 一种利用电阻点焊过程声发射信号能量当量定量检测焊接喷溅的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06100582B2 (ja) | 1994-12-12 |
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