Термоэлектрический способ неразрушающего контроля

Термоэлектрический способ неразрушающего контроля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 л - .::. --- —.

ОП ИСАЙИ

И ЗОБРЕТЕ Н И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

> 688873

СоИиалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.11.75 (21) 2188869/18-2 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.09.79. Бюллетень Х (45) Дата опубликования описания 01.10

5I ) Ч К, 6 01 N 25/72

Госуддрстеенный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УЛК 620.179.13 (088.8) (72) Авторы изобретения А. Н, Якубович, А. В. Егунов, А. Е. Котов и В. А. Гольцов (71) Заявитель (54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ

НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может использоваться для активного неразрушающего контроля качества биметаллических сварных соединений.

Известен способ неразрушающего контроля качества сварных соединений по амплитуде и форме импульса сварочного тока, 1).

Однако известный способ позволяет судить о качестве сварного соединения лишь косвенно.

Известен также способ неразрушающего контроля сварных соединений, в котором по интенсивности инфракрасного излучения определяют температуру сварки (2).

Однако измеряемая этим способом температура не является собственно температу. рой сварки, поскольку зависит от разброса сечений свариваемых проводников, излучательной способности поверхностей, состояния контакта между сва риваемыми деталями и других факторов.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является термоэлектрический способ неразрушающего контроля биметаллических сварных соединений, заключающийся в том, что в качестве термоэлемента используют термопару, образованную соединяемыми металлами, а контактную зону нагревают, пропуская через нес в течение определенного времени постоянный по величине ток 3).

Однако известный способ нс позволяет контролировать соединение в процессе сварки давлением, поскольку требует пропускания тока через контролируемую зону.

Целью изобретения является обеспечение активного контроля соединений при сварке давлением.

Указанная цель достигается тем, что в процессе сварки определяют временную зависимость термоэлектродвижущей силы, возникающей в месте соединения, и сравнивают ее с эталонной зависимостью.

На чсртеже представлена зависимость термоэлектродвижущей силы качественно выполненной сварки медного проводника

О 0,2 яи с серебряным покрытием пьезоэлемента.

На кривой зависимости можно выделить три характерных участка. На начальном первом участке по мере прогрева соединения

25 термоэлектродвижущая сила линейно возрастает во:времени. На этом этапе происходит подготовка поверхностей к сварке, образуется физический контакт, обусловленный силами Ван-дер-Ваальса. Прочность

Зс соединения при этом незначительна.

688873

Переход от первого участка кривой ко второму характеризуется резким перегибом на кривой со значителыно меньшим темпом роста термоэлектродвижущей силы во времени на втором участке. На второй стадии происходит образование металлической связи между свариваемыми материалами. Резкое снижение темпа роста термоэлектродвижущей силы во времени на втором участке кривой связано с затратами энергии на активацию свариваемых поверхностей в момент образованиия металличсской связи.

Прочность соединения при этом достигает максимального значения.

Переход от второго участка кривой к третьему также характеризуется резким перегибом с той разницей, что темп роста термоэлектродвижущей силы во времени снова значительно возрастает. На этом этапе процесса возможно некоторое повышение прочности соединения за счет взаимной диффузии компонентов и образования твердых растворов, но увеличение длительности этого этапа приводит к снижению конструктивной прочности за счет черезмерной деформации проводника и его окисления при сварке на воздухе.

Способ осуществляется следующим образом.

Для выполненного качественно эталонного сварного соединения получают эталонную зависимость «термоэлектродвижущая сила — время».

На свариваемые детали устанавливают щупы, подсоединенные к записывающему устройству. Производят сварку давлением и одновременную запись величины термоэлекгродвижущей силы, возникающей в месте соединения, При этом термоэлементом служит термопара, образованная свариваемыми металлами. Сравнивают полученную зависимость с эталонной и по результатам судят о качестве сва рного соединения.

5 Качественным соединение считается тогда, когда на полученной кривой зависимости «термоэлектродвижущая сила — время» имеются два перегиба, между которыми скорость изменения термоэлектродвижу10 щей силы значительно ниже, чем до и после перегибов, и окончание процесса произошло сразу же за вторым перегибом.

Предлагаемый способ позволяет осущесгвлять активный контроль процесса

15 сварки давлением.

Формула изобретения

Термоэлектрический способ неразрушающего контроля биметаллических сварных соединений, заключающийся в том, что в качестве термоэлемента используют термопару, образованную соединяемыми металлами, о тл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью

25 активного контроля соединений при сварке давлением, в процессе сварки определяют временную зависимость термоэлектродвижущей силы, возникающей в месте соединения, и аравнивают ее с эталонной зависиЗц мостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Орлов Б. Д. и др, Контроль точечной

З5 и роликовой электросварки. М., «Машиностроение», 1973, с. 196.

2. Патент США № 3406270, кл. 219-109, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

4 № 263969, кл. G 01 N 25/72, 1967 (прототип).