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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 60

Скачиваний: 0

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

где Np — число циклов до разрушения;NT — число цик­ ta лов до появления трещины.

На рис. 11 представлены результаты измерения длины а /. трещины усталости для определения скорости ее pac­

4iw|

 

 

2<>

г

* Г

22

іЬз

te\

20

1 I

 

18

 

16

/і 1j !

/, <

//

/

1/(

8 10s

2

3

Рис. И . Кривые скорости распространения трещин усталости в образцах из сплава Д16.

пространения

при напряже­

нии а т а х =

6,55 кГ/мм2 в со­

единениях

с

качественной

сваркой (кривая / ) , с внут­ ренней трещиной в литом яд­

ре (кривая

2), с

наружной

трещиной

в сварной

точке

(кривая <?).• Здесь

также на­

блюдается

снижение

живу-.

32

 

 

 

о

о.

S

ч

о

с

а

о

а- m

я

о.

°«

=«с

£siч i l

= t X =

3

* І

о я о я

ч>£

I- ч

о u

^>я

2 2 & ?

5 1

Ч m

s °-

о. и

к S

- Ч

LO ю ю

а '

к ?

ю es а> со

e s

я-?

 

1*° î


чести сварных соединений за счет дефектов в сварных точках.

В практике контроля качества точечной электросварки важным является вопрос о допустимых величинах глубины проплавления и диаметра сварного ядра. Автор исследо­ вал влияние глубины проплавления и диаметра ядра на усталостную долговечность сварных точечных соединений;

1

 

•о

КГ/ММ2

 

30 —— ѵ ."

 

г

с

 

 

S* и

1 ж :

 

j'70

 

1

А

t.

о X

 

/О* 2 3 4 6 810s

2 3 4 6 810s

2 3 4 6 8 W /Ѵ„

Рис. 12. Кривая выносливости сварных образцов из сплава Д16 с различной глубиной проплавления:

О - 20-80%; ф - 10—20%; х — 20—40%; д - 40-80%-

В табл. 8 представлены результаты испытаний образ­ цов с глубиной проплавления от 10 до 80% от толщины свариваемых листов. Из общего числа образцов были сде­ ланы отдельные выборки с глубиной проплавления 10—20, 20—40 и 40—80%. Для всех образцов была построена кри­ вая выносливости. Такие же кривые были построены для отдельных выборок. Анализ характера расположения то­ чек на графике показал, что образцы с глубиной проплав­ ления 20—40, 20—80 и 40—80%. имеют практически оди­ наковую долговечность при соответствующих уровнях нагружения и могут быть охарактеризованы одной кривой (рис. 12).

Как следует из рис. 12, изменение глубины проплав­ ления в пределах 20—80% не оказывает существенно­ го влияния на усталостную долговечность соединения.

3 3-861

33


При испытаниях образцов с глубиной проплавления 10— 20% наблюдается уменьшение усталостной долговечности— точки на графике значительно сместились влево.

 

 

 

 

 

Таблица 9

Результаты усталостных испытаний образцов

 

 

с различным диаметром

ядра

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр ядра, мм

 

 

5

4,5—6,0

 

6,0—7, 0

 

7,0—8,5

 

1

Ni 0'

Л'ср'О4

Л'10*

 

ЛЧ0*

Л'срЮ'

È S3.

 

 

 

 

 

 

X & *

 

 

 

 

 

 

6,55

18,9—20,7

19,8

9,9—26,1

19,5

11,5—23,8

19,2

5,25

 

 

18,3—126,0

42,7

 

 

3,95

9,55—289,0

141,2

 

72,9—80,5

76,7

3,3

166,0—1041,0

481,8

145,8—253,8

203,0

287,0

287,0

В табл. 9 представлены результаты испытаний образ­ цов при изменении диаметра ядра сварной точки в преде­ лах ±30% от среднего значения (6,5+ 2 мм). Усталостная долговечность в этом случае практически не зависит от диаметра яд­ ра (рис. 13), несмотря на различие статической

прочности на срез.

Рис.

13. Кривая выносли­

вости

сварных образцов пз

сплава Д16 с различным ди­

аметром литого ядра:

# — 4,5—6,0

X — 6 0—7,0; О —

7,0 — 8,5 мм.

 

Эти данные согласуются с результатами,

приведенными

для сплава АМгб [24].

Проведенные работы по усталостным испытаниям свар­ ных соединений с различными дефектами позволяют в ряде случаев более обоснованно подходить к разработке норм браковки и оценке качества ответственных сварных сое­ динений.


Г л а в а » 2

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КЛЕЕСВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Контроль клеесварных соединений в процессе производства

Контроль качества клеесварных соединений заключа­ ется в:

а) проверке качества сварных точек; б) проверке качества клеевых соединений.

На первым этапе производится контроль процессов сварки и склейки. При этом измеряют основные параметры

режима

сварки, следят за

формированием сварного ядра

и проверяют режимы процессов склеивания.

На втором этапе осуществляется контроль готовых

клеесварных изделий.

 

Для

воспроизведения

заранее выбранных режимов

сварки,

а также для контроля работы сварочных машин

необходима соответствующая аппаратура, позволяющая с достаточной точностью определить все основные пара­ метры режима сварки. Выпускаемые в настоящее время машины для контактной сварки, как правило, не снабжены необходимой измерительной аппаратурой, и поэтому в большинстве случаев режимы сварки устанавливаются ориентировочно и в дальнейшем контролируются по ре­ зультатам периодических проверок соединений неразрушающими методами контроля или разрушением образцовсвидетелей.

Для повышения культуры производства сварочных работ необходимо в контактные машины, предназначен­ ные для изготовления ответственных сварных конструк­ ций, встраивать измерительную аппаратуру требуемого класса точности.

Основными параметрами режима точечной 'сварки является ток, усилие сжатия электродов и время сварки. Совместное действие этих параметров в определенной последовательности и соотношениях образуют цикл сварки.

Параметры процесса и программа

их изменения

зависят

от марки свариваемого материала,

его толщины,

типа сва­

рочной машины и т. п. Сварочный ток изменяется

не только

3*

35


по величине, но и по форме импульса. Усилие сжатия электродов изменяется от десятков граммов при микро­ сварке до сотен и десятков сотен килограммов при сварке изделий больших толщин. Время сварки колеблется от миллисекунды до нескольких секунд. Основной особенно­ стью сварочных процессов является их кратковременность, поэтому обычные стрелочные измерительные приборы, как правило, не могут быть использованы.

На рис. 14 приведена типичная циклограмма относи­ тельно сложного процесса точечной сварки с двумя импуль­ сами тока и переменным усилием сжатия электродов [69].

Рис.

14. Циклограмма процесса

точечной сварки:

'св.

^ д о п — величины сварочного и

дополнительного токов; FCB, FK,

Р0 б ж — сварочное усилие, ковочное и усилие обжатия; г, — (, — отрезки

времени соответствующих участков цикла.

Возможные формы тока в каждом импульсе (7СВ и / д о п ) на рисунке показаны условно в виде прямоугольников. Они меняются в зависимости от условий сварки и типа сварочной машины.

Весь цикл представляет собой как бы две параллельно выполняемые программы — тока и усилия, которые вза­ имосвязаны между собой. Каждый отрезок цикла (t1 — tg) имеет определенное, четко выраженное назначение. Так, время t1 необходимо для того, чтобы электроды машины успели сжать металл определенным усилием. На этом этапе к устройствам, отсчитывающим интервал времени, не предъявляется особо жестких требований. Это относится к интервалам /5 , ta и .ts. Как правило, указанные этапы цикла по времени в условиях производства не контроли­ руются. Усилия сжатия электродов FCB и FK оказывают существенное влияние на качество . сварных соединений

36

и поэтому подлежит обязательному контролю, хотя допу­ стимые отклонения их от заданного значения для F C B , F06>k, FK различны. Длительность нарастания ковочного усилия ti является одной из характеристик работы привода ма­ шины и может оказывать влияние на образование макро­ дефектов в литой зоне соединения. У современных свароч­ ных машин (МТПТ, МТК) t7 составляет 0,02—0,03 сек.

Важным интервалом цикла, осуществляющим связь по времени программ усилия и тока, является время /6 , определяющее момент включения ковочного усилия по отношению к импульсу сварочного тока / с в . Время te и t7 также необходимо периодически контролировать, наблю­

дая или регистрируя

кривые тока и усилия на осцилло­

графе.

 

h, із,

Особое значение

имеют временные интервалы

h и значения / с в , /Д О п, характеризующие величину

тока.

Поэтому основной задачей контроля процесса точечной сварки является определение этих параметров. Точность отсчета интервалов времени & и U, а также стабильность тока /доп по величине может быть ниже, чем соответственно

интервал Л» и величина / с п .

и производственного

На

основании исследований

опыта

[49, 69] по точечной и роликовой

сварке установ­

лено,

что в большинстве случаев

можно

принять следу­

ющую точность воспроизведения сварочной машиной основ­ ных этапов цикла:

 

 

Параметр

Величина, %

Величина сварочного тока / с в

+3—5

Длительность

импульса

сварочного тока

h

 

 

 

± 4 - 5

Величина дополнительного тока / д о п . . .

+10

Длительность

импульса

дополнительного

тока

/ 4

 

 

± 1 0

Пауза

между импульсами

 

+10

Включение ковочного усилия /в

+10

Пауза

между

импульсами при роликовой

сварке

 

 

+ 5

Сварочное усилие FCB

 

+1 0

Ковочное усилие FK t усилие обжатия F0$x

+ 15

Допускаемые отклонения параметров не оказывают существенного влияния на качество сварки лишь при условии отклонения одного из них.

37