SU1715532A1

SU1715532A1 - Способ контрол процесса точечной контактной сварки

Info

Publication number: SU1715532A1
Application number: SU884480217A
Authority: SU
Inventors: Александр Карлович Сенкевич; Борис Васильевич Ильин; Сергей Львович Михайлов; Николай Владимирович Бобылев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1147
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1988-09-12
Publication date: 1992-02-28

Abstract

Изобретение относитс к контактной сварке. Цель изобретени - повышение точности контрол . Дл этого осуществл ют прием, усиление, фильтрацию, выпр мление , измерение и определение интегрального значени сигнала акустической эмиссии не за весь период пропускани сварочного тока, а только в последнем периоде промышленной частоты в импульсе сварочного тока, наиболее информативном в смысле контрол . Повышение точности контрол происходит за счет исключени сигнала акустической эмиссии в начале импульса сварочного тока, имеющего значительный разброс и не несущего информации о качестве сварки.3 ил.

Description

Изобретение относитс к технике контактной сварки, в частности к способам контрол процесса точечной контактной сварки.

Цель изобретени - повышение точности контрол .

На фиг.1 приведены регистрограммы сварочного тока (а), усредненной амплитуды сигнала АЭ-акустической эмиссии (б) и интегрального значени сигнала АЭ (в) на всем периоде пропускани сварочного тока дл качественного соединени ; на фиг.2 -.регистрограммы сварочного тока (а, г), усредненной амплитуды сигнала АЭ в случае непровара (б) и прожога (д), а также интегрального значени сигнала АЭ в случае непровара (в); на фиг.З - блок-схема устройства дл осуществлени способа.

На фиг.1 и 2 К обозначает количество периодов промышленной частоты в импульсе сварочного тока; Ати tK Тк-1 - интервал времени контрол , равный последнему периоду промышленной частоты в импульсе сварочного тока.

В начале импульса сварочного тока происходит пластическа деформаци микронеровностей в контактах электроды - детали и деталь - деталь, разрушение поверхностных пленок и формирование электрического контакта внутренних поверхностей деталей. Одновременно в процессе разогрева и теплового расширени металла в зоне контакта деталей вокруг этой зоны образуетс зазор, Нагретый металл пластически деформируетс в зазор между детал ми с образованием уплотнительного по ска. Указанные процессы генерируют АЭ, характеризующуюс на этом этапе большой амплитудой и нестабильностью.

Далее по мере протекани сварочного тока происходит образование и рост литого дра. При этом объем деформируемого металла в зоне контакта деталей уменьшаетс на величину расплавленного объема металСП

ел со

N3

ла, что приводит к снижению амплитуды сигнала АЭ.

В случае правильного установлени параметров процесса сварки (амплитуды и длительности сварочного тока, усили сжати электродов) в конце процесса формировани качественного соединени наблюдаетс быстрый рост уплотнительного по ска и вследствие большой скорости деформации металла в нем происходит у вел и- чение амплитуды сигнала АЭ. Таким образом, возрастание амплитуды сигнала АЭ в конце импульса сварочного тока (фиг.1) свидетельствует об образовании качественного соединени , а оптимальна величина интегрального значени сигнала АЭ, определ ема на интервале времени, соответствующем последнему периоду промышленной частоты в импульсе сварочного тока, свидетельствует о получении ка- чественного соединени .

В случае отклонений режима сварки от оптимального, например при увеличении сварочного тока и (или) уменьшении усили сжати электродов, возрастание амплитуды АЭ начинаетс по сравнению с оптимальным режимом сварки раньше. Однако в этом случае веро тен выплеск (прожог) металла из-под нахлестки (фиг. 2д), сопровождающийс многократным (по сравнению с оптимальным режимом сварки) увеличением интегрального значени сигнала АЭ.

При формировании некачественного соединени (фиг. 26), например, при уменьшении сварочного тока или увеличении уси- ли сжати электродов в конце процесса не происходит быстрого роста уплотнительного по ска и амплитуда сигнала АЭ в конце импульса сварочного тока не возрастает.

Устройство дл контрол процесса сварки (фиг.З) содержит последовательно соединенные приемный преобразователь 1 АЭ,предварительный усилитель 2, основной усилитель 3, фильтр 4, выпр митель 5, интегратор 6, аналого-цифровой преобра- зователь (АЦП) 7 и индикатор 8. Кроме того, устройство включает в себ синхронизатор 9 и таймер 10.

Контроль процесса происходит следующим образом.

Сигнал с выхода приемного преобразовател 1АЭ, закрепленного на электроде сварочной машины, последовательно усиливаетс предварительным усилителем 2 и основным усилителем 3 до уровн , необхо- димого дл нормальной работы устройства. Фильтр 4 осуществл ет селекцию усиленного сигнала АЭ в выбранной полосе частот с целью уменьшени вли ни возможных помех . Выпр митель 5 детектирует отфильтрованный сигнал АЭ. Продетектированный сигнал поступает далее на вход интегратора 6, который вычисл ет интегральное значение сигнала АЭ на интервале времени контрол , соответствующем последнему периоду промышленной частоты в импульсе сварочного тока и определ емом сигналом синхронизации с выхода таймера 10, который вырабатываетс по сигналу, поступающему с выхода синхронизатора 9. В свою очередь, сигнал вырабатываетс синхронизатором 9 из импульса сварочного тока, поэтому его длительность равна времени пропускани сварочного тока. Этим же сигналом запускаетс АЦП 7, который измер ет интегральное значение сигнала АЭ с выхода интегратора 6 в момент окончани сварочного тока. Индикатор 8, подключенный к выходу АЦП 7, выводит результат измерени в удобной форме.

При отклонении полученного интегрального значени сигнала АЭ от его оптимальной величины, определенной при сварке качественных точек, перед сваркой следующей точки производ т коррекцию основных параметров режима сварки: амплитуды и длительности импульса сварочного тока, сварочного усили сжати электродов в пределах,необходимых дл достижени оптимальной величины интегрального значени сигнала АЭ,

Пример. Испытание проводили при сварке образцов из алюминиевого сплава толщиной 2 мм на машине типа МТВ-8002 в услови х воздействи на процесс сварки естественных возмущений - произвольных от- клонений напр жени электросети, давлени сжатого воздуха, размеров и состо ни рабочей поверхности электродов, показателей качества подготовки поверхностей образцов и др. Сварку осуществл ли как при оптимальном режиме (амплитуда импульса сварочного тока 35 кА, длительность импульса 0,14 с, сварочное усилие сжати электродов 10 кН), так и с изменением амплитуды сварочного тока. При этом максимальное значение ограничивалось выплеском металла, а минимальное - наименьшим допустимым диаметром дра сварной точки.

Критерием качества процесса был выбран диаметр дра сварной точки, который измер ли после разрушени сваренных образцов .

Испытание показало, что при контроле процесса сварки ошибка не превышает 15%.

Claims

Формула изобретени

Способ контрол процесса точечной

контактной сварки, при котором измер ют

сигнал акустической эмиссии, усиливают,

фильтруют, выпр мл ют, измер ют и определ ют интегральное значение этого сигнала , по которому суд т о режиме сварки, о т- личающийс тем, что, с целью повышени точности контрол процесса

рального значени сигнала акустической эмиссии производ т на интервале времени, соответствующем последнему периоду промышленной частоты в импульсе сварочного

сварки, измерение и определение интег- 5 тока.

eet

S(t}

Ata

j

/

8

Фиг.1