способ контроля качества контактной точечной сварки

Формула изобретения

Способ контроля качества контактной точечной сварки стали, при котором измеряют текущие значения параметров режима сварки, строят математическую модель процесса и вычисляют по ней геометрические размеры литого ядра, отличающийся тем, что при сварке стали с покрытием на полученном режиме сварки дополнительно контролируют величину изменения диаметра литого ядра за счет снижения стойкости электродов в процессе сварки, при этом проставляют n сварных точек, разрушающим методом контроля определяют зависимость изменения первоначального размера литого ядра от количества сваренных точек d = f(n), вносят корректировку в геометрические размеры литого ядра по формуле d_n = d - d, а при достижении минимально допустимого размера корректируют параметры режима сварки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сварке материалов и может быть использовано для неразрушающего контроля качества сварных соединений, преимущественно при контактной точечной сварке оцинкованных стальных листов.

Известен способ контроля качества контактной сварки, при котором соединение контролируют по диаметру литого ядра сварной точки, при этом дополнительно учитывают величину износа рабочей части электрода /1/.

Известен также способ контроля качества контактной сварки, при котором измеряют текущие значения параметров режима и по математической модели процесса вычисляют геометрические размеры литого ядра, являющиеся основными критериями качества /2/.

Однако известные способы имеют низкую точность контроля при сварке сталей с цинковыми покрытиями. Основной проблемой при сварке оцинкованных сталей является низкая стойкость электродов, которая объясняетсмя повышенным массопереносом в контакте электрод-деталь, резким увеличением площади контактов при сварке и снижением плотности тока. Это приводит к быстрому уменьшению диаметра литого ядра и связанному с ним усилию среза сварных соединений в процессе сварки большого количества точек. Таким образом, при сварке оцинкованных сталей, при постановке большого количества точек математическая модель, связывающая параметры режима с критерием качества сварного соединения, становится неадекватной, т. к. не учитывает такой важный фактор, как снижение стойкости электродов при сварке.

Цель изобретения повышение точности контроля качества и расширение области применения способа контроля качества контактной точечной сварки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля качества контактной точечной сварки стали с покрытием, включающем измерение текущих значений параметров режима сварки, построение математической модели процесса и вычисление по нему геометрических размеров литого ядра, определение оптимальных параметров режима сварки, дополнительно контролируют величину изменения диаметра литого ядра, на полученных режимах сварки проводят оценку стойкости электродов путем постановки большого количества сварных точек n, определяют разрушающим методом контроля зависимость d=f(n) изменения первоначальных размеров литого ядра от количества сварных точек, после чего вносят корректировку в геометрические размеры литого ядра d_n по формуле d_п=d-d где при достижении минимального допустимого размера корректируют режим сварки.

Пример. Проводилась сварка оцинкованной стали толщиной 0,8 мм. Цинковое покрытие двухстороннее, полученное горячим способом, толщиной покрытия 12-14 мкм. Сварка выполнялась на машине контактно-точечной сварки МТ-1607. Математическая модель, связывающая параметры режима сварки с усилием среза сварного точечного соединения, имела вид: P_ср=-38 +22 J_св. + 9t_св. 0,08 F_св.

Сварку проводили на следующем режиме:

J_св.max 14 кА амплитуда сварочного тока;

t_св 10 пер. время сварки;

F_св 250 кгс сварочное усилие.

Данный режим сварки обеспечивал получение сварного соединения с усилием среза P_ср=340 кг, что соответствует диаметру литого ядра d_я 5 мм.

Проводилась оценка стойкости электродов при сварке. Через каждые 200 точек сварки проводили мехиспытания на срез сварного точечного соединения.

Зависимость усилия среза от количества сварных точек показана на чертеже.

В первом приближении изменение диаметра литого ядра можно описать формулой d 0,002 n, где n количество сварных точек. На основе полученных экспериментальным путем данных было внесена корректировка в геометрические размеры литого ядра (d), вычисляемого по математической модели по формуле d= d"¹-0,002 n. Например, размер литого ядра после сварки 600 точек d₆₀₀=5-0,002 x 600 3,8 мм.

Предложенное техническое решение позволяет за счет точности контроля качества сварки обеспечить необходимую прочность сварных соединений.