Способ контроля качества сварки Советский патент 1981 года по МПК B23K11/24 

сальной модели, учитывающей всю совокупность электрических и технологических параметров процесса контактной сварки, и ее использование для контроля качества соединения крайне сложно, и, главное, приведет к существенным ошибкам в вычислениях. Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения способа контроля качества контактной сварки. Поставленная цель достигается тем, что для конкретных условий сварки и применяемого оборудования определяют оптимальные параметры режима и сравнивают их и известными, в области которых определена математическая модель процесса, по результатам сравнения строят функции масштабного преобразования параметров режима и критериев качества сварки и в соответствии с ними корректируют коэффициенты модели. В качестве модели процесса контактной сварки наиболее употребима статистическая зависимость размеров литого ядра от основных параметров режима сварки, которая при своей сравнительной простоте с достаточной для практических целей точностью отражает сложное взаимодействие и случайный характер электрических, тепловых и механических явлений при контактной сварке. Построение статической модели сопряжено с проведением экспериментальных исследований на объекте, расщифровкой и обработкой собранных данных. При данном способе контроля качества сварных соединений нет необходимости применительно к каждому конкретному случаю сварки и используемому оборудованию выполнять эти работы и строить модель процесса, так как ее коэффициенты определяются по параметрам оптимальных режимов, измерение которых несложно. В результате этого измеисение типа контактной машины или ее электрических характеристик, например, в(;ледствие увеличения размеров контура машины, производственной технологии сварки, толщины соединяемых деталей; электродов и других технологических факторов не препятствует широкому применению способа контроля качества контактной сварки по математической модели процесса. Пример 1. Проводился контроль процесса контактной точечной сварки изделий из алюминиевого сплава Д16АТ толщиной ( ) 1,0 + 1,0 мм. Сварка выполнялась на низ кочастотнои машине типа К-242 на режиме: Itsmax 21 кА, Fc 330 кгс, ,06 с, Q 410 Дж, что обеспечило диаметр ядра сварной точки dfl 4,5 мм. Здесь Itema - амлитуда сварочного тока F - сварочное усилие сжатия электродов. tc% - время сврки и Q энергия, затраченная на формирование сварного соединения, соответственно. Размер ядра сварных соединений рассчитывался в ходе его выполнения на основе текущих значений параметров режима по статической модели d, -6,87-3,98 -Юзрсь -f 4,59 -0,372-10 Q2(1) Работоспособность модели сохранялась при изменении оптимального значения 1сь,„в на -Ь5 и -15%, а Fee на ±150. Изменили толщину свариваемого материала ссГ 1,0 мм Had 1,5 мм. Экспериментально определили режим, обеспечивающий диаметр ядра сварного соединения заданного размера ,2 мм. При этом 1се. кА, Ft6 470 кгс, ,12 с и Дж. Переход от модели вида у t f (х (, Хг.-.,ы. построенной для оптимальных режимов xj,. х,,..., к модели в области оптимальрежимов xfi, xi;..., xijj, Yj. производится (у1едующим образрм: Yi f (. + ( применительно к приведенному случаю изменения толщины материала преобразование статистической модели (1), принятой за исходную, имеет вид: dfl (6,2-4,5)-6,87-3,98-103 (,.) + -Ь4,59-102 (,)o,372 -10 () -5,17-2,79 103F,-+1,51.102Q-0,0410 Q2(2) Полученная модель (2) использовалась для неразрушающего контроля качества сварки деталей из сплава Д16АТ толщиной 1,5 + + 1,5 мм. Ощибка в определении диаметра ядра по этой модели не превышала 5-7%. Такой же величины погрешность вносится при контроле качества сварки по модели, полученной при непосредственном экспериментально-статистическом исследовании процесса точечной сварки сплава Д16АТ толщиной d 1,5 мм. Пример 2. Модель (1) была также использована для контроля процесса и в случае изменения типа контактной машины. На низкочастотной мащине МТПТ-400 сваривались детали из сплава Д16АТ толщиной 1 мм. Режим сварки: кА; кгс; ttb 0,06 с; Q-590 Дж; А 4,5 мм. После образования модель (1) запишется так: da -6.87-3,98 -Ю (||о Fcb + 4,59 )-0,372.)2 -6,87-3,28 +3,19 -0,18-10 Q2. Средняя относительная ошибка определения диаметра ядра по модели составила 5,8%. Использование способа контроля качества контактной сварки обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: высокую точность контроля, достигаемую тем, что исключается экстраполяция результатов по модели вследствие ее корректирования в соответствии с режимом сварки; широкую область применения контроля качества сварки по

математической модели процесса вследствие простоты определения модели применительно к новым условиям сварки.

Формула изобретения

Способ контроля качества контактной сварки, при котором измеряют текущие значения параметров режима и по математической модели процесса вычисляют геометрические размеры литого ядра, являющегося основным критерием качества сварного соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения способа, для конкретных условий сварки и применяемого оборудованйя определяют оптимальные параметры режима и сравнивают их с известными, в области которых определена математическая модель процесса, по результатам сравнения строят функции масштабного преобразования параметров режима и критериев качества сварки и в соответствии с ними корректируют коэффициенты модели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 405679, кл. В 23 К 11/24, 05.07.71.

2.Авторское свидетельство СССР № 478701, кл. В 23 К 11/24, 22.03.74.

3.Авторское свидетельство СССР № 550253, кл. В 23 К 11/24, 18.03.76.