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

происходит некоторое увеличение усилия FCB. В результате этого возникает дополнительный прогиб консолей машины на величину Д5„_к (рис. 70, б), который уменьшает пере­ мещение AS0 _K верхнего электрода 7 (рис. 69) относительно верхней консоли 2. Характер изменения величины ASe-K (AS) при сварке показан на рис. 70, в.

процессе сварки. Поэтому контроль размеров литой зоны с помощью прибора ПДК-2М возмо­

жен на сварочных машинах, имеющих достаточную жест­ кость механического контура и малые силы трения. При­ менение фигурных электродов с малой жесткостью исклю­ чает возможность контроля. Прибор может быть применен на машинах МТПУ-300, МТК-75, МТК-6301, МТПТ-600, МТИП-600, МТИП-1000, МШВ-6301, МШШТ-600, МШШТ-1000.

Для осуществления дилатометрического контроля' не­ обходимо, чтобы между диаметром и глубиной проплав-

149

ления сварного ядра и величиной перемещения электрода была определенная связь. Такая связь обычно получается при сварке на относительно жестких режимах и при исполь­ зовании электродов с большим (на 30—40%) радиусом сферы рабочей поверхности.

Для контроля величины перемещения электродов в при­ боре ПЦК-2М также используется электроконтактный датчик ЭКД модели 228 завода «Калибр». Электроконтакт­ ный датчик 3 (см. рис. 69) прибора устанавливается на верх­ ней консоли 2 сварочной машины. Механическая связь измерительного стержня датчика 4 с подвижным элек­ тродом должна существовать лишь на время протекания сва­ рочного тока. Для осуществления такой связи используется устройство, передающее перемещение пластине 5. Питание электромагнита 6, а следовательно, и его сцепление с пласти­ ной 5 осуществляется синхронно с циклом сварки каждой отдельной точки. При движении верхнего электрода ма­ шины во время рабочего или дополнительного ходов элект­ рода питание на электромагнит не подается, и пластина 5 свободно скользит по торцу электромагнита 6. Возни­ кающий в отдельных случаях выплеск металла может сни­ жать величину перемещения электрода за счет уменьшения глубины проплавления, хотя при этом диаметр ядра изме­ няется незначительно. Для выявления точек с выплеском в приборе ПДК-2М имеется специальный датчик вы­ плесков.

Качество сварного соединения во многом определяется началом приложения ковочного усилия. В момент при­ ложения ковочного усилия наблюдается резкое перемещение верхнего электрода вниз, причем электрод опускается ниже установленного начального положения. Момент прохож­ дения электродом начального уровня фиксируется прибо­ ром. При этом если ковочное усилие приложено позже не­ которого предельно допустимого значения, загорится белая лампочка. Если ковочное усилие приложено раньше уста­ новленного времени, то сварное ядро будет достаточно сформированным. В этом случае выполнена программа перемещения электроконтактного датчика, и сварная точка будет забракована.

Перед работой прибор ПДК-2М настраивается на задан­ ное перемещение, соответствующее минимально допустимому диаметру ядра конкретного случая сварки. Предварительно путем экспериментов определяется величина перемещения

150

верхнего электрода, соответствующая минимально допу­ стимому диаметру ядра. На значение этого перемещения настраивается соответствующий контакт электроконтакт­ ного датчика. При правильной настройке прибора во время сварки загорается зеленая лампочка. При уменьшении диаметра сварного ядра меньше минимально допустимого, вызванном отклонением режима сварки, например уменьше­ нием длительности тока, загорается красная лампочка.

График настройки прибора приведен на рис. 71. Пока­ зания светового индикаторного устройства прибора мо­ гут регистрироваться на телеграфную бумажную ленту.

Знак (—) тире свидетельствует о выдаче команды, на включение сварочного тока, а точка в центре ленты — о выполнении дилатометрического задания, т. е. размеры контролируемой литой зоны сварного соединения нахо­ дятся в установленных допустимых пределах. Точка в на­ чале записи свидетельствует либо о допустимом времени включения ковочного усилия, а следовательно, об отсут­ ствии возможности появления трещин, пор (контролиру­ ется начало приложения ковочного усилия), либо об отсут­ ствии выплеска.

Прибор ПДК-2М регистрирует перемещение электрода от 0 до 1,0 мм, а также контролирует время начала при­ ложения ковочного усилия в интервале 0,005—0,55 сек.

151

Весит прибор (без датчика ЭКД) 7 кг, потребляемая мощ­ ность 50 вт, габаритные размеры 360 х 200 х 265 мм.

.Приборы типа ПДК-2М используются в машиностроении для контроля качества в процессе точечной сварки.

Г л а в а 7

ТЕПЛОВЫЕ И НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КЛЕЕСВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Контроль качества точечных сварных соединений термическими методами

Контроль качества точечных соединений термическими методами основан на том, что наличие дефектов изменяет характер распространения тепла в сварном соединении вследствие непостоянства теплового сопротивления между

Контроль сводится к нагреву металла в зоне сварной точки и измерению теплового состояния либо со стороны нагрева, либо с противоположной.

В связи с развитием техники бесконтактного измерения температур был опробован контроль качества точечной сварки термографическим методом [8]. Исследования про­ изводили на экспериментальной установке, состоящей из источника тепловой энергии — плазмотрона и неконтакт­ ного измерителя температуры — радиометра типа ТИР.

На установке можно производить исследования образ­ цов при регистрации температуры как со стороны нагрева, так и с противоположной стороны. Сварное соединение нагревалось плазмотроном в центре сварной точки. Диаметр пятна нагрева составлял 3—5 мм. Тепловое излу­ чение поверхности сварной точки регистрировалось радио­ метром, расположенным на расстоянии 40 мм от поверх­ ности образца.

Основными элементами радиометра являются зеркаль­ ный объектив, механический модулятор с частотой 1200 гц, приемник излучения на основе германия, легированного

152

золотом, охлаждаемый жидким азотом, электронно-уси­ лительная система и индикатор. Выходной сигнал радио­ метра, амплитуда которого пропорциональна температуре

для точек с непроваром зависит от размера и характера

датчика температуры по отношению к сигналам от нормаль­ ных сварных соединений. .

Кривые, снятые с тех же образцов, с помощью мало­ инерционной термопары, имеют аналогичный .характер.

Исследования показали, что для каждого материала и его толщины можно определить оптимальное время для регистрации температуры после начала нагрева, когда различие по температуре для дефектных и бездефектных точек имеет максимальное значение. Для образцов из тита­ нового сплава и нержавеющей стали толщиной 3 мм это время составляет 2—3 сек.

153