книги из ГПНТБ / Фельдман Л.С. Неразрушающий контроль качества клеесварных соединений

измерено амперметром сварочного тока АСТ-2 [69]. При­ бор работает по схеме замещения: в моменты пауз (при отсутствии тока) на гальванометр подается питание от стабильного источника постоянного тока — сухого эле­ мента; в момент измерения (при протекании тока во вто­ ричном контуре) ток сухого элемента замещается равным по величине током с тороида.

Прибор имеет два диапазона измеряемых токов. Погреш­ ность измерения 5%, минимальная длительность измеряе­ мых токов 0,04 сек.

Для измерения действующего значения тока однофаз­ ных сварочных машин может быть также применен электрон­

катушка, надеваемая на токоведущую часть сварочного контура машины. Э. д. с. датчика интегрируется с помощью интегрирующего усилителя 2. Сигнал усилителя поступает на вход диодного квадратора. Выходной ток квадратора, пропорциональный квадрату мгновенного значения сва­ рочного тока, поступает на вход интегрирующего усилителя 6. Амплитуда выходного напряжения усилителя 6 пропор­ циональна квадрату действующего значения сварочного тока.

«Запоминание» максимального значения тока осуще­ ствляется емкостью, заряжаемой через диод. Для измере­ ния потенциала заряженной емкости также используется

40

усилитель 2. Емкость к усилителю подключается с помо­ щью реле Р. Отсчет показаний амперметра производится непосредственно в килоамперах по шкале магнитоэлектри­ ческого прибора, включенного на выход усилителя 2. Шкала прибора выполнена по квадратичному закону. При­ бором можно измерять ток как по «положительным», так и по «отрицательным» полупериодам сварочного тока.

Наибольшие трудности возникают при измерении сва­ рочного тока в трехфазных низкочастотных и конденса­ торных машинах (МТИП, МТПТ, МТК, МШШИ, МШШТ). Приборы, предназначенные для измерения тока однофаз­ ных машин, для этой цели непригодны, так как интегри­ рующие устройства их схем не рассчитаны на интегриро­ вание импульсов напряжения одной полярности длитель­ ностью более 0,01 сек, как это имеет место в трехфазных сварочных машинах. Для низкочастотных и конденсатор­ ных машин принято измерять не действующее значение тока, а его амплитуду.

Для измерения амплитудного значения тока на низко­ частотных и конденсаторных сварочных машинах приме­

до 0,5 сек. Прибор комплектуется двумя трансформато­

на роликовых машинах и устанавливается в плоскости, перпендикулярной к линии, соединяющей оси роликов.

В связи с тем, что импульсы тока имеют малую длительность, их трудно наблюдать на экране обычного электронного осциллографа. Поэтому для наблюдения импульсов тока применяются электронные осциллографы с трубками, име­ ющими длительное послесвечение, что позволяет фикси­ ровать даже одиночные импульсы тока при точечной сварке.

41

Наиболее удобным для этой цели является электронный низкочастотный осциллограф ЭНО-1.

Для измерения длительности импульса тока осцилло­ графами необходимо иметь масштаб времени. В случае применения магнитоэлектрического осциллографа это выполняется путем одновременной записи двух кривых: импульса тока и напряжения переменного тока известной частоты. В осциллографе МПО-2 для этой цели служит специальный отметчик времени — вибратор, на который подается напряжение с частотой 500 гц. Подсчитывая ко­ личество периодов этого напряжения на протяжении им­ пульса сварочного тока, определяют его длительность (один период соответствует длительности 0,002 сек). Для изме­ рения длительности импульсов машин переменного тока

а также для измерения времени срабатывания реле и другой электроаппаратуры, применяемой для управления кон­ тактными сварочными машинами, применяется декатрон-

Для измерения усилия сжатия электродов сварочных машин применяют динамометры различных конструкций, которые помещают между электродами машины. Широко распространены гидравлические динамометры. Максималь­ ное усилие, которое может быть измерено гидравлическим динамометром, определяется его размером и предельным давлением манометра. При измерении больших усилий внутри гидродинамометра возникают очень большие дав­ ления жидкости (масла), в связи с чем могут иметь место нарушения герметичности и утечки масла. Кроме того, гидродинамометры имеют значительную температурную погрешность измерений при изменении окружающей тем­ пературы. От этих недостатков свободны пружинные дина­ мометры-скобы, в которых упругим элементом служит плоская пружина. Величина усилия сжатия электродов определяется деформацией пружины, которая измеряется индикатором часового типа. При измерениях величины

42

ковочного усилия во избежание порчи индикатора реко­ мендуется в момент приложения усилия отводить вверх ножку индикатора и опускать ее после нарастания ковоч­ ного усилия. Вставки, на которые давят электроды, можно располагать ближе и дальше от оси индикатора, при этом изменяется диапазон измеряемых усилий.

Технические данные различных типов динамометров приведены в табл. 10.

электрическом (МПО-2) и электронном (ЭНО-1) осцилло­ графах при использовании специальных датчиков усилия сжатия. В большинстве случаев такие датчики измеряют прогиб консолей (обычно нижних) сварочной машины. Деформация нижней консоли машины при неизменном вылете определяется величиной усилия сжатия электродов,

ные тензодатчики и измерения производят по мостовой схеме.

При выполнении клеесварных соединений может осу­ ществляться также контроль за формированием сварного ядра по дилатометрическому эффекту (изменение объема

43

металла при переходе его из твердого состояния в жидкое и наоборот), а также по отражению ультразвуковых коле­ баний от границы жидкая-твердая фаза. Подробно вопросы дилатометрического контроля изложены в гл. 6, вопросы ультразвукового контроля — в гл. 4.

Для получения высококачественного клеевого соеди­ нения необходимо выбрать оптимальную для конкретной конструкции клеевую композицию и технологию склеи­ вания.

В процессе склеивания контролируются наиболее важ­ ные технологические операции: подготовка клея, подго­ товка поверхностей склеиваемых металлов, пригонка склеиваемых деталей, режим подсушивания нанесенного клея (температура, время выдержки), режим отверждения клеевых соединений (температура, давление и продолжи­ тельность выдержки).

Пооперационный контроль и строгое соблюдение режи­ мов склеивания во многом предопределяют качество кле­ евых соединений.

в момент выполнения соединений, а не выявляется в гото­ вой продукции. Этот вид контроля не требует затраты до­ полнительного времени на его проведение, что особенно

Контроль готовых клеесварных конструкций

Самые совершенные способы контроля клеесварных соединений в процессе их выполнения не исключают необ­ ходимости хотя бы выборочного неразрушающего конт­ роля готовых соединений в изделиях ответственного на­ значения.

Для контроля сварной точки без разрушения предло­ жены следующие методы: рентгеновский, ультразвуковой, электроиндуктивный (вихревые токи), дилатометрический, тепловой.

Неразрушающие методы контроля прежде всего были опробованы для выявления наиболее опасного дефекта точечной сварки — непровара.

В табл. 11 перечислены методы контроля непровара.

44

Для контроля качества клеевых соединений без раз­ рушения предложены следующие методы: вакуумный, свободных колебаний, ультразвуковой (теневой, резонанс­ ный), импедансный, велосиметрический, рентгеновский с применением контрастных материалов, тепловой.

не существует универсального неразрушающего метода контроля, который бы выявлял все дефекты клеесварных соединений. В каждом конкретном случае в зависимости от степени ответственности конструкций, применяемых