Класифікація методів контролю при контактному зварюванні вимірювані параметри та особливості вимірювання,

Методи контролю контактного зварювання діляться на два види:

Контроль вже зварених з'єднань;
Контролює безпосередньо в процесі зварювання.

Готові сполуки можуть піддаватися як руйнівному, і неруйнівному контролю. Вибіркове руйнування зварених конструкцій або зразків технологічної проби дозволяє визначити параметри з'єднання і розраховувати на те, що вузли, що не зазнали руйнування, зварені на тих же режимах і близькі за характеристиками тих, які були піддані випробуванням на руйнування.

Методи руйнівного контролю вже готових сполук, звісно, є лише пасивними, тоді як методи контролю сполук у процесі зварювання може бути як пасивними, і активними. Значна частина методів контролю полягає в вимірі параметрів зварювального процесу. Основними параметрами є:

Для точкового зварювання:

зварювальний струм,
час його протікання,
зусилля стиснення електродів
діаметр робочої поверхні електродів;

Для шовного зварювання:

час паузи між імпульсами зварювального струму,
швидкість переміщення деталі,
ширина робочої поверхні ролика;

Для стикового зварювання оплавленням:

швидкість оплавлення
величина та швидкість опади
зварювальний струм чи напруга.

Вимірювання зварювального струму

Як датчики змінного струму можуть використовуватися трансформатори струму, які встановлюються в первинному ланцюзі машин. Струм у вторинному (зварювальному) ланцюгу обчислюється з урахуванням коефіцієнта трансформації. Такідатчики гальванічно розв'язані від струмопровідних шин. Однак точність вимірювання таким методом струму вторинного кола не висока.

Широке застосування як датчик зварювального струму отримав повітряний трансформатор (пояс Роговського). Він надівається на струмопровідний елемент зварювального контуру. Основна перевага повітряного трансформатора – практична незалежність вихідної напруги від розмірів датчика та розташування його на струмопровідному елементі. Для отримання напруги, пропорційної зварювальному струму, ЕРС датчика необхідно перетворити за допомогою подальшого інтегрування.

Можна також використовувати датчик на основі ефекту Холла, напруга на виході якого пропорційно струму, що вимірюється.

Вимірники часових параметрів процесу зварювання

Під часом зварювання розуміється тривалість протікання імпульсу зварювального струму від моменту його включення до закінчення. Сучасна апаратура управління, побудована на елементах цифрової техніки, і тиристори, що застосовуються як керовані вентилі, забезпечують з достатньою точністю відповідність часу зварювання завданням. Тому контроль часу цих машин не актуальний. Вони вимагають лише періодичної перевірки на підтвердження правильності роботи апаратури управління. Однак існує ще достатньо зварювальних машин, оснащених недосконалими регуляторами циклу зварювання, що допускають значний розкид у відпрацюванні інтервалу зварювання, не кажучи вже про те, що шкали таких регуляторів мають градуювання у відносних одиницях. Такі машини потребують постійного або принаймні частого контролю за відпрацюванням тривалості імпульсу зварювального струму.

Апаратура для вимірювання зусилля стиснення електродів

Усі машини для точкового або шовного контактного зварювання оснащуютьсяодним або декількома манометрами, що контролюють тиск стисненого повітря у приводі зусилля машини. Разом з тим, показання манометрів можуть не відповідати зусилля стиснення електродів з достатнім ступенем точності. Найбільш відомими пристроями для контролю зусилля стиснення електродів в режимі є гідравлічні або пружинні динамометри. Широке застосування в силовимірювальній апаратурі отримав тензометричний метод вимірювання на основі використання напівпровідникових або металевих тензорезисторів, що забезпечує високу лінійність та точність вимірювання.

Спеціальні випробування

Контроль режиму зварювання включає:

контроль технологічних зразків;
контроль основних параметрів приладів.

Контроль технологічних зразків при точковому (рельєфному) та шовному зварюванні складається з наступних етапів: зовнішнього огляду, руйнування зразків, металографічних досліджень, рентгенівського просвічування, механічних випробувань та контролю швів на герметичність. Контроль зовнішнім оглядом здійснюється неозброєним оком, через лупу та за допомогою міряльних інструментів. Зовнішнім оглядом виявляються зовнішні дефекти зварних з'єднань, глибина вм'ятини від електродів та крок точок шва.

Розміри відбитків від електродів (роликів) не є критерієм оцінки якості зварного з'єднання та правильності встановленого режиму. Однак зміна розмірів відбитків при незмінному налаштуванні машини свідчить про порушення умов зварювання та можливу зміну якості з'єднань. Відбитки точок повинні мати круглу форму (в окремих випадках допускається деяка овальність), відбитки шва – рівномірну лускатість.

Глибина вм'ятини від електродів вимірюється індикатором годинникового типуціною розподілу 0,01 мм. Допустимі її розміри визначаються товщиною деталей та матеріалом.

На поверхні точок та швів не повинно бути виплескування металу. Поверхні точок і швів чорних металів зазвичай мають колір втечі, що не є дефектом. Потемніння поверхні точок і швів легких сплавів говорить про необхідність зачищення електродів (роликів) або погіршення якості підготовки поверхні.

Для визначення якості зварювання зразки та проби зазнають руйнування у лещатах або інших пристосуваннях. Якщо з'єднання складається більш ніж з двох деталей, то руйнування проводиться для кожної пари листів, що з'єднуються. Руйнування зварних з'єднань повинно відбуватися по основному металу в зоні термічного впливу або литому металу (при скручуванні крапок). При скручуванні зварних точок по зламу визначаються діаметр литого ядра, а також наявність внутрішніх дефектів: виплесків, тріщин, раковин та ін.

Металографічні дослідження макроструктури зварних сполук виробляються визначення розмірів литої зони, глибини вм'ятин від електродів, і навіть виявлення дефектів в литої зоні й у зоні термічного впливу. Дослідження макроструктури виконується на шліфах, які виготовляються різкою зразками перпендикулярно поверхні по центру звареної точки або вздовж і впоперек шва.

Діаметр ядра точок або ширина литої зони шва визначається макрошліфах по лінії з'єднання. Для герметичних швів визначається величина перекриття литих зон.

Рентгенівське просвічування зразків застосовується виявлення внутрішніх дефектів зварних сполук: пор, раковин, тріщин, виплесків, визначення діаметра ядра чи ширини литої зони шва.

Міцність з'єднань визначається за результатами механічних випробувань зразків на зріз (розрив) тарідше на відрив (точкові з'єднання) та ударну в'язкість (з'єднання стикового зварювання). Зразки випробовуються на спеціальних машинах у лабораторії механічних випробувань. Механічні випробування зразків зазвичай проводять при відпрацюванні нового режиму зварювання і перевірці стабільності роботи зварювальних машин.

Параметри режиму зварювання контролюються спеціальними приладами. p align="justify"> Контроль ведеться періодично, основну увагу слід приділяти вимірюванням зварювального струму, особливо при зварюванні легких сплавів.

Контроль режиму стикового зварювання проводиться зовнішнім оглядом, металографічними дослідженнями, механічними випробуваннями, а також іноді із застосуванням магнітної та ультразвукової дефектоскопії. У зв'язку з відсутністю надійних методів контролю з'єднань без руйнування основна увага приділяється контролю параметрів режиму приладами, що самопишуть.