УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЛИТОГО ЯДРА ПРИ КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ Советский патент 1973 года по МПК G01N29/08 

1

Изобретение относится к технике контроля сварки листовых материалов в процессе сварки.

Известны устройства для контроля образования литого ядра при контактной сварке, содержащие электродержатель с ультразвуковыми головками, размещенными в заполненных водой полостях сварочных электродов, с плоским дном и подключенными к дефектоскопу, соединенному с блоками управления, сигнализации и регистрации.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что дно полости электрода выполнено в виде конуса с углом раскрытия, обеспечивающим эффективную трансформацию на конусной поверхности продольной ультразвуковой волны в поперечную при излучении (и наоборот при приеме), а расстояние ,h между дном и рабочей поверхностью электрода выбрано в зависимости от угла aj;, равного разности углов преломления и падения, диаметров головки d и ядра D из условия:

D 2/г tg О Z) -f d.

Кроме того, устройство снабжено подключенными к дефектоскопу калибратором времени и блоком измерения количества энергии цоперечных ультразвуковых колебаний, прошедших через контролируемую зону за время сварки.

Такое выполнение устройства позволяет повысить эффективность контроля.

На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема распространения продольной и поперечной волн в сварочном электроде. Устройство для контроля образования литого ядра при контактной сварке содержит электродержатель с ультразвуковыми головками } и 2, размещенными в заполненных водой полостях сварочных электродов и подключенными к дефектоскопу 3, блок 4 измерения количества энергии поперечных ультразвуковых колебаний, прошедших через контролируемую зону за время сварки, калибратор 5 времени, блок 6 сигнализации, блок 7 регистрации и блок 8 управления.

Дно полости электрода, в которой размещается ультразвуковая головка, выполнено в виде конуса с углом 2ф раскрытия, обеспечивающим преобразование продольных ультразвуковых колебаний в поперечные при излучении(и наоборот при приеме), а расстояние между дном и рабочей поверхностью электрода выбрано в зависимости от угла , равного разности углов (3 и а преломления и падения, диаметров d головки и D ядра из условия:

D 2/гtg ; D + d.

Работает устройство следующим образом.

Высокочастотные импульсы с дефектоскопа 3 поступают на передающую ультразвуковую головку 1, встроенную в один из электродов сварочной машины 9. Колебания передающей ультразвуковой головкой преобразуются в упругие продольные колебания, поступающие через воду в сварочный электрод. На конусном дне электрода ультразвуковые колебания при переходе из воды в медь трансформируются из продольных в поперечные. При прохождении поперечных ультразвуковых колебаний через зону сварки в период появления расплавленного ядра происходит резкое уменьшение энергии прошедших через соединение колебаний, так как поперечные ультразвуковые колебания не могут распространяться в жидких средах. Прощедшие через сварное соединение ультразвуковые колебания воспринимаются пьезоэлементом приемной ультразвуковой головки 2 и передаются на вход дефектоскопа. Усиленные и продедектированные импульсы после команды с калибратора 5 времени поступают на блок 4 измерения количества энергии поперечных ультразвуковых колебаний. Если количество энергии поперечных колебаний будет достаточно большим, что свидетельствует о непроваре сварного соединения, то подается сигнал на блок 6 сигнализации и блок 8 управления, отключающий сварочную машину.

Предмет изобретения

1. Устройство для контроля образования -литого ядра при контактной сварке, содержащее электродержатель с ультразвуковыми головками, размещенными в заполненных водой полостях сварочных электродов и подключенными к дефектоскопу, соединенному с блоками управления, сигнализации и регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности контроля, дно полости электрода выполнено в виде конуса с углом раскрытия,

обеспечивающим эффективную трансформацию на конусной поверхности продольной ультразвуковой волны в поперечную при излучении (и наоборот при приеме), а расстояние h между дном и рабочей поверхностью электрода выбрано в зависимости от угла ф, равного разности углов преломления и падения, диаметров головки d и D ядра из условия:

Z)2/i-tg9 0 + d.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено подключенными к дефектоскопу калибратором времени и блоком измерения количества энергии поперечных ультразвуковых колебаний, прошедших через контролируемую зону за время сварки.