Controlul Îmbinărilor Sudate Prin Presiune ÎN Puncte Unilaterale

CONTROLUL ÎMBINĂRILOR SUDATE PRIN

PRESIUNE ÎN PUNCTE UNILATERALE

Controlul nedistructiv  reprezintă modalitatea de control al rezistenței unei structuri, piese etc fără a fi necesară demontarea, ori distrugerea acestora.

Este un ansamblu de metode ce permite caracterizarea stării de integritate a pieselor, structurilor industriale, fără a le degrada, fie în decursul producției, fie pe parcursul utilizării prin efectuarea de teste nedistructive în mod regulat pentru a detecta defecte ce prin alte metode este fie mai dificil, fie mai costisitor.

1.         Controlul îmbinărilor sudate

Operația de control în cazul sudării prin presiune in puncte se extinde atat asupra îmbinării realizate cat și asupra pregătirii pieselor înainte de sudare , respectiv asupra realizării operației de sudare propriu-zisă .

Odată cu perfecționarea procedeelor de sudare , operatorul poate influența în mare măsură calitatea îmbinării in condițiile fabricației de serie , aceasta fiind dependentă de pregătirea suprafețelor de contact ale componentelor inainte de sudare si de gradul de perfecționare al mașinii de sudat.

Metodele de control s-au dezvoltat în special pentru procedeele de sudare prin presiune in puncte .

2         Controlul înainte de sudare

Înainte de sudare pe langa controlul dimensional al pieselor, se controlează rezistența electrică a suprafeței tablei.

Fig.44 Schema de principiu a instalației pentru determinarea rezistenței de contact Rc

1-cilindru pneumatic, 2- electrozi de contact din acelasi material ca si electrozii utilizați pe masina de sudat, 3- sursa de curent continuu, 4-divizor de tensiune

In paralel cu dezvoltarea acestor aparate de control în prezent se tinde spre rezolvarea problemei calității sudurii , insăsi prin construcția mașinilor de sudat, utilizandu-se urmatoarele soluții:

     asigurarea in producție a unui interval cat mai mare de menținere a
calității prin perfecționarea mașinii de sudat;

     includerea      în   construcția   mașinii   a   unor  aparate   de  control
(monitoare) care supraveghează grafic ansamblul parametrilor cu care
s-a realizat fiecare îmbinare;

     includerea unui control activ chiar în ciclul normal de sudare prin
folosirea ultrasunetelor , urmarirea mișcării electrozilor de contact în
timpul operației de sudare .

3  Metode de control

Îmbinările sudate se controleaza vizual (aspect, amprentă , expulzări, arderi etc.) și dimensional (pas, distanță față de margine, uniformitate, număr de puncte etc).

Încercările și aprecierea calității îmbinărilor sudate sunt efectuate pe lot de suduri la un anumit interval de timp sau in funcție de categoria de calitate prescrisă.

Probele de sudare se execută de obicei pe eșantioane din care se decupează epruvete , pentru diferite încercări.

1. Controlul nedistructiv

a.Controlul cu ultrasunete

Sudurile în puncte pot fi controlate in principiu cu ultrasunete(fig. 45); controlul este însă îngreunat și limitat de unele particularități tehnologice și dimensionale ale imbinărilor, ca de exemplu amprentele electrozilor care generează suprafețele de cuplare necorespunzătoare lipsite de planeitate.

Se pot utiliza trei metode de control:

Fig.45 Controlul ultrasonic cu incidentă normala, aspectul ecourilor.

a. îmbinare fara defect; b. imbinare cu defect

Folosește  palpatoare  normale,  miniaturale  de diametru  5….8  mm cu frecvența de 4….8 Mhz.

Diametrul palpatorului trebuie să depășească diametrul nucleului punctului de sudură.

Pentru a realiza un cuplaj corespunzător trebuie ca cel putin una din suprafețe să fie plană.

– controlul cu incidentă inclinată

Folosește doua palpatoare normale miniaturale cuplate pentru controlul prin transmisie pe suprafețele înclinate ale unei prisme fig. 46.

Fig.46 Controlul prin transmisie a îmbinării în puncte. Aspectul ecoului

Pentru a se putea efectua controlul trebuie să se asigure cuplarea corespunzatoare atat a palpatorului pe suprafața prismei cat și a prismei pe piesa de controlat. În lipsa defectului undele emise se propagă din îmbinare în tabla inferioară . În prezența defectului, undele emise sunt reflectate și recepționate de celălalt palpator.

– controlul cu palpatoare montate în electrozii instalației de sudare

Palpatoarele sunt cu incidentă normală , montate în corpul electrodului în spațiul circuitului de răcire și sunt cuplate în sistemul de transmisie . Cuplarea cu piesa de controlat se realizează prin intermediul apei de răcire și contactului dintre electrod si piesă.

În acest fel sudurile pot fi controlate în timpul executiei sudurii , în perioada trecerii curentului de sudare si aplicării presiunii de refulare .

Frecvența optimă de examinare este 23 MHz.

b. Controlul radiografie

Acest control este cerut în special la controlul îmbinărilor din componența avioanelor și reactoarelor, permițand detectarea fisurilor, porozităților și a lipsurilor de metal datorate expulzărilor din timpul sudării.

2 Controlul distructiv

a.     Încercarea la tracțiune – forfecare

Fig. 47 Principiul încercării la tracțiune – forfecare

Încercarea(fig. 47) constă din aplicarea unei forțe pană la rupere, pe o masină normală de tracțiune, asupra unei epruvete obținută din asamblarea a două fașii din tabla ce se suprapun pe o anumită porțiune .(STAS 7932-6)

La incercare se notează forța și modul de rupere , care poate fi:

–        cu deformare plastică și rupere din MB ;

–        rupere cu amorsare in ZIT;

–        forfecarea punctului de sudură ;

–        smulgerea punctului din MB .

Se masoară diametrul zonei rupte, transversal pe efortul de tracțiune.

b. Incercarea la tracțiune

Se utilizează două metode :

b.1. Încercarea la tracțiune în cruce (fig 48)

Fig. 48 Epruveta pentru încercarea la tracțiune în cruce

Epruveta este compusă din două fașii de tablă sudate în cruce . Încercarea supune îmbinarea sudată la o sarcină de tracțiune perpendiculară pe suprafața tablei.

La incercare se notează : forța de rupere , modul de rupere și diametrul zonei de rupere.

b.2. Încercarea la tracțiune în U

Epruveta este compusă din doua fașii de tablă sudate între ele (fig. 49), care se îndoaie în forma de U .

Fig. 49 Epruveta pentru încercarea la tracțiune in U

Încercarea se face pe mașini normale și se aplică la grosimi de materiale care permit o îndoire fară dificultăți.

c. Încercarea la forfecare prin șoc

Se pot utiliza epruvete de tipul celor arătate la încercarea la tracțiune -forfecare . Încercarea se face pe o mașină pendulară prin șoc și se aplică tablelor cu grosimi pană la 3,2 mm .

Această încercare permite diferențierea diferitelor trepte de rezistentă ale sudurii.

d. Încercarea la smulgere prin soc

Se utilizează epruvete de tipul celor arătate la încercarea prin tracțiune în cruce . Încercarea se face cu un berbec cu cădere și se aplică tablelor cu 3,5 < s < 12 mm .

e. Încercarea la oboseală

Se utilizează epruvete de tipul celor arătate la încercarea de tracțiune – forfecare.

Epruveta este încarcată cu o sarcină pulsatorie, care se mentine pană la ruperea epruvetei.

f. Încercarea macro, microscopică și la duritate

Constă in prelevarea din zona îmbinării sudate a unui eșantion extras de obicei pe mijlocul punctului de sudură, care permite determinarea elementelor geometrice dp , hp , dZITM , precum și a caracterului topirii punctului, structura in diferite zone sau existența anumitor defecte caracteristice .

g. Încercarea la debutonare (fig. 50)

Fig.50 Principiul încercarii la debutonare

1 –            dispozitiv de rulare componenta superioară

2 –     menghina de fixare componenta inferioară

3 –     componente sudate

Încercarea consta în separarea, pană la rupere a două table suprapuse sudate in puncte.

Este o incercare de atelier, simplă, ce poate fi efectuata cu minimum de echipament, pana la grosimi de 3,2 mm. Se pot face aprecieri asupra diametrului si a pătrunderii punctului sudat.

           h. Proba cu dalta (fig. 51)

1 –   menghină

2 –   componente sudate

3 –   puncte de sudura

4 –   daltă

Fig. 51 Principiul încercării cu dalta