Файл: Фельдман Л.С. Неразрушающий контроль качества клеесварных соединений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В зарубежной литературе [86] имеется упоминание о применении токовнхревых приборов для контроля ка­ чества точечной сварки в авиационной и ракетной технике,

но они носят информационный характер

и практически

не дают возможности судить о проведенных

исследованиях

и качестве разработанной аппаратуры.

 

Чтобы разработать электроиндуктивный метод контроля качества точечной сварки, необходимо иметь данные об изменении физических свойств материала в зоне сварного соединения, в частности, об изменении электропровод­ ности.

Автор совместно с проблемной лабораторией Рижского политехнического института [59] исследовал характер изменения физических свойств сварных соединений из алюминиевых сплавов как в литом ядре, так и в прилегаю­ щей к нему зоне. Был проведен анализ изменения электро­ проводности в зоне сварного соединения, а также сопостав­ лены значения электропроводности и микротвердости.

Наиболее достоверные характеристики могут быть по­ лучены при послойном измерении электропроводности и микротвердости в зоне сварки и зоне термического влияния.

Для исследований были подготовлены образцы, пара­ метры которых приведены в табл. 24.

При подготовке образцов обязательным условием было получение не менее 3—5 идентично сваренных точек. Сварка проводилась на образцах различной толщины.

Качество сварки контролировалось рентгенографически. Из каждой группы идентично сваренных образцов на одном выполняли поперечный разрез по сварным точкам и под­ готавливали микрошлифы, на двух других осуществляли продольный разрез по плоскости соединения свариваемых

элементов. Часть образцов этой серии

предназначалась

для дальнейших контрольных промеров

непосредственно

на разрабатываемой установке.

 

При исследованиях были использованы специальная вспомогательная резонансно-компенсационная установка

иприбор типа ИЭ-1 (измеритель электропроводности).

Спомощью прибора ИЭ-1 были проверены данные, приведенные в литературе, и сопоставлены с полученны­

ми на специальной вспомогательной установке. В связи с большим диаметром датчика прибора ИЭ-1 экспери­ менты проводились только на образцах с продольным разрезом.

126


Параметры

сварных образцов из сплава Д16,

 

 

Таблица

24

 

 

 

 

применяемых для измерения электропроводности

 

 

 

Сваривае­

Качество

 

Параметры

 

 

 

 

 

сварного

ядра

 

 

 

сварки

 

 

 

 

мые тол­

(определено

 

 

 

 

 

Примечание

щины , мм

рентгеногра­

Диаметр

Глубина

Толщина

 

 

 

фически)

ядра,

проплав-

плакиров­

 

 

 

 

мм

ления,

%

ки мм, %

 

 

3,0 + 3,0

Частичный

5,1

48/50

0,06(2)

Плакиро

3,0+3,0

иепровар

4,1

26/33

0,06(2)

ваны на­

Слипание

ружные

3,0 + 3,0

Нормальная

8,5

60/85

0,09—0,5

поверхно­

3,5 + 3,5

сварка

9,0

57/63

(3—3,5)

сти листов

То же

0,1—0,14

То же

3,5 + 2,0

 

 

 

 

(3-4)

 

 

 

 

7,0

57/30

0,08—0,09

Плакирован

 

 

 

 

 

(2-2,5)

лист

1,0+1,3

Недоста­

 

 

 

 

 

t = 2 мм

 

 

Плакиро­

 

точное

 

 

 

 

 

ван лист

 

проплав-

 

 

 

 

 

t — 1,0 мм

1,0+1,3

ление

 

 

 

 

 

То же

Раковины

 

 

 

в ядре

 

 

 

 

 

 

 

Использование

в приборе

ИЭ-1 рабочей

частоты

/ =

= 40 кгц дало возможность

контролировать

для сплава

Д16АТ слой глубиной 0,7—0,9 мм.

 

 

 

 

 

Для проведения исследований на более ограниченных участках поверхности и измерения изменения электро­ проводности была использована установка с резонансной измерительной схемой и компенсационным индикаторным выходом. Использование установки, работающей на час­ тоте 300 кгц и имеющей датчик диаметром 4 мм, не чув­ ствительный к краевому эффекту, дало возможность про­ водить исследования как на образцах с продольным, так и с поперечным разрезом и послойно измерять электро­ проводности в зоне сварки.

Установка состоит из двух блоков: 1) измерительный (может быть использован высокостабильный куметр)— включает высокочастотный генератор, работающий в ре­ жиме генератора напряжения, и резонансную измери­ тельную схему, где датчик и измерительный конденсатор включены последовательно; 2) индикаторный — включает ламповый вольтметр и компенсационную часть, в которую

127


Изменение электропроводности в зоне

сварной точки в зависимости

от качества ТЭС

 

 

 

 

 

 

 

Резонансно-компен­

Прибор ИЭ-1

 

 

 

 

 

 

сационная

установка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сваривае­

Качество

 

Контролируемый

 

 

 

 

 

а,

Да,

 

мые толщины,

сварки

 

 

участок

 

а

До,

X

 

4 -.%

мм

 

 

 

 

 

м/ом

X

ч/ом

О

м/ом X и/ом X

 

 

 

 

 

 

X

мм2

X мм*

X мм2

X мм2

а

3,0 + 3,0

Слипание

Пятно сварной точки

15,3

0,8

5,0

17,1

0,6

3,4

 

 

Основа

шлифованная,

16,1

 

 

 

17,7

 

 

 

 

без

плакировки

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечное

сечение

15,6

0,5

3,1

 

 

 

 

 

сварной

точки

 

 

 

 

3,0+3,0

Недостаточ­

Пятно

сварной

точки

14,8

1,3

8,1

16,4

1,2

6,8

 

ное проплав-

Основа

шлифованная,

16,1

 

 

 

17,7

 

 

 

ление

без

плакировки

сечение

 

 

 

 

 

 

 

Поперечное

15,0

 

 

6,8

 

 

 

 

 

сварной

точки

 

1,1

 

 

 

1,0 + 1,3

То же

Пятно

сварной

точки

16,0

1,2

7,0

3,0 + 3,0

Нормальная

Основа

шлифованная,

17,2

 

 

 

 

 

 

 

сварка

без

плакировки

точки

1.8

11,2

15,9

1,6

9,2

 

 

Пятно сварной

14,2

 

 

Основа

шлифованная,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

без

плакировки

сечение

16,0

 

 

 

17,5

 

 

 

 

Поперечное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сварной

точки

 

14,6

1,4

9,6

3,5+ 3,5

То же

Пятно

сварной

точки

14,0

2,2

13,6

15,3

2,9

15,9

 

 

Основа

шлифованная,

16,0

 

 

 

18,5 :

 

 

 

 

без

плакировки

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечное

сечение

13,4

2,6

16,2

 

 

 

 

 

сварной

точки

 

 

 

 

2,0+3,5

»

Пятно

сварной

точки

14,0

2,2

13,6

15,3

2,9

15,9

 

 

Основа

шлифованная,

16,2

 

 

 

18,2

 

 

 

 

без

плакировки

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечное

сечение

14,0

2,2

13,6

 

 

 

 

 

сварной точки

 

 

 

 

1,0+1,3

Раковины

Пятно

сварной

точки

13,4

3.4

20,2

 

 

Основа

шлифованная,

16,8

 

 

 

 

 

 

 

 

без

плакировки

 

 

 

 

 

 

 

1,0+1,3

2

Пятно

сварной

точки

 

13,7

3,8

21,7

 

 

 

 

Основа

шлифованная,

17,5

 

 

 

 

 

 

 

 

без

плакировки

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 25

Примечание

Измерение на пластине, t = 1,0 мм

Измерения на пластине t = 3,5 мм

Измерения на пластине t = 1,0 мм

То же,

. t = 1,3 мм


входит вспомогательный источник питания, переменные сопротивления и микровольтамперметр типа М198/2, при­ меняемый в качестве индикатора. В качестве датчика исполь­ зовалась катушка (да = 30 витков, L = 222 мкгн) в ферритовом полуброиевом сердечнике, имеющем наружный диаметр D — 4 мм.

Использование в схеме компенсационного индика­ торного блока дает возможность получить растянутый диапазон измерения в интересующем интервале изменения электропроводности а.

Микротвердость определяли на идентичных образцах

точечной

сварки

вдоль

поперечного

сечения

их

после

измерения электропроводности каждого слоя.

 

 

 

 

Результаты

экспериментов

приведены

в табл.

25

и 26

и на рис.

64.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Послойное

измерение

электропроводности

 

 

 

 

 

и

мнкротвердости в зоне сварной

точки

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние

 

 

 

 

 

До.

 

 

 

 

 

 

 

 

а ,

м/ом •

мм*

 

-

»/

 

от центра

 

 

 

 

литого ядра.

кГ

/мм'

м/о.и

• мм1

(Д<7=02

0

 

 

 

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

85,5

15,0

 

2,0

 

 

11,78

 

0,30

 

85,0

15,2

 

1,8

 

 

10,60

 

0,50

 

85,0

15,6

 

1,4

 

 

8,25

 

0,75

 

85,0

15,4

 

1,6

 

 

9,43

 

1,00

 

85,0

15,4

 

1,6

 

 

9,43

 

1,15

 

85,0

15,3

 

1,7

 

 

10,00

 

1,35

 

85,0

15,6

 

1,4

 

 

8,25

 

1,65

 

87,5

16,2

 

0,8

 

 

4,70

 

1,75

 

94,0

16,5

 

0,5

 

 

2,94

 

1,85

 

91,0

16,7

 

0,3

 

 

1,77

 

2,00

 

85,0

17,0

 

 

 

 

 

 

 

Абсолютные

значения

результатов

измерений

(образцы

с

продольным

сечением

по

сварной

точке),

полученные

на резонансно-компенсационной установке и на

приборе

ИЭ-1, несколько отличаются

друг

от друга. Это

выззано

в основном несоответствием исходных эталонов, а также тем, что у датчика прибора ИЭ-1 отсутствует защита от влияния краевого эффекта; на этот эффект оказывает воз­ действие не только участок материала в зоне сварного пятна, но и расположенные рядом участки материала, структура которых в результате процесса сварки представ-

130