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
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|
2В |
|
|
|
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=я
* 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 |
|
-Ч |
•о |
КГ/ММ2 |
|
30 —— ѵ ." |
|
|
г |
— с |
|
|
S* и |
1 ж : |
|
|
j'70 |
||
|
1 |
||
mѣ |
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