DE2349047A1

DE2349047A1 - Zerstoerungsfreies pruefverfahren fuer eine schweissnaht

Info

Publication number: DE2349047A1
Application number: DE19732349047
Authority: DE
Inventors: Karl Fricke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-09-29
Filing date: 1973-09-29
Publication date: 1975-04-03

Description

VOLKSWAGENWERK

Aktiengesellschaft
318ο Wolfsburg

Unser Zeichen: K 1555
17o2-pt-hu-ge

J. S. 73

Zerstörungsfreies Prüfverfahren für eine Schweißnaht

Die Erfindung betrifft ein zerstörungsfreies Prüfverfahren für eine durch Lichtbogenschweißen hergestellte Überlappungs- oder Kehlnaht. Das erfindungsgemäße Prüfverfahren soll noch während der Herstellung der Schweißverbindung eingesetzt werden können, damit aufgrund der Prüfergebnisse, die mit dem Verfahren erhalten werden, gegebenenfalls noch steuernd bzw. regelnd zumindest in den nächstfolgenden Schweißprozeß eingegriffen werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die von einer dem Lichtbogen abgekehrten !Fläche des Schweißguts emittierte Wärmestrahlung als Kriterium für Ausbildung und/oder Lage der Schweißnaht während der Schweißung meßtechnisch erfaßt wird.

Die Erfindung nutzt also aus, daß bei einer Überlappungs- oder Kehlnaht eine Fläche des Schweißgutes dem Lichtbogen abgekehrt ist, so daß Lage und Tiefe des beim Schweißen teigig werdenden Bereichs in diesem Teil auf der dem Lichtbogen abgewandten Fläche die Wärmestrahlung in charakteristischer Weise beeinflussen. Man kann daher die Wärmestrahlung in elektrische Signale umsetzen, die baispi.olsveiGe Kittels eines Schreibers registriert werden. Es i3 L ".trü-jch auch r::ö£;lioh, die der Wärmestrahlung entsprechenden

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elektrischen Signale zu Regelsignalen weiter zu verarbeiten, die beispielsweise die Größe des Schweißstromes solange nachstellen, bis die erfaßte Wärmestrahlung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt.

Zur Erläuterung des Verfahrens dienen die Figuren 1 und 2, von denen sich Figur 1 auf eine Überlappungsnaht und Figur 2 auf eine Kehlnaht beziehen.

In Fig. 1 sind dxei verschiedene Fälle dargestellt. Es sei angenommen, daß die beiden Teile 1 und 2 mittels der Schweißnaht 3> die durch den Lichtbogen 4 erzeugt wird, mit Überlappung verschweißt werden sollen.

In der obersten Darstellung der Fig. 1 ist die normale Schweißung angenommen. Es bildet sich also eine Schweißnaht aus, die einen teigigen Bereich auch innerhalb des unteren .Teils 2 erzeugt. Dieser teigige Bereich reicht um ein für eine gute Schweißujig· vorbestimmtes Maß in das untere Teil 2 hinein, so daß sich eine bestimmte Wärmestrahlung 5 an der in der Figur unteren Fläche des Teiles 2 ergibt. Diese Wärmestrahlung ist ein Maß für die Güte der Schweißnaht 3·

In dem in der mittleren Darstellung der Fig. 1 angenonmenen Fall ist.die Lage der Kante des Teiles 1 gegenüber ihrer Lage in der oberen Darstellung der Figur 1 verschoben, und die jetzt mit 3' bezeichnete' Schweißnaht hat sich in anderer Weise ausgebildet. Sie erstreckt sich weiter nach links in das Teil 1 hinein, jedoch nicht so tief in das Teil 2, wie in der oberen Darstellung der Fig. 1. Die Wärmestrahlung 5¹ an der unteren Fläche des Teils 2, also derjenigen Fläche, die dem Lichtbogen 4 abgekehrt ist, ist demgemäß schwächer geworden, wie durch die verringerte Zahl von Pfeilen angedeutet ist.

Schließlich ist in der unteren Darstellung der Fig. 1 eine Verschiebung dos Teils 1 relativ zv-:· Toil 2 in r-nti;t,.. ■■"·.-.-.^itutcu Sinne angeuoiameii. Die hier mit ])" bezeicLr. ν to Syar^j.^aht gellt tiefer als im Normalfall (oberste Darstol"'-.vn;: der Ti-;,. 1) in das

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Teil 2 hinein, so daß sich eine Wärmestrahlung 5" ergibt, die stärker als im Normalfall ist.

Demgemäß kann die Wärmestrahlung als Kriterium für die Güte der Schweißnaht und damit der Schweißverbindung ausgenutzt werden. Dies geschieht gemäß Figur 1 mittels des Strahlungspyrometers 6, mit dem die Wärmestrahlung 5> 5^l bzw. 5" erfaßt wird. Über den Verstärker 7 werden vom Strahlungspyrometer 6 entsprechend der jeweiligen Strahlung erzeugte elektrische Signale in diesem Ausführungsbeispiel dem Registrierinstrument 8 zugeführt. Stattdessen können diese Signale auch im Rahmen einer Regeleinrichtung beispielsweise zum Einregeln des Schweißstromes auf einen Wert ausgenützt werden, der die in der obersten Darstellung der Pig. 1 wiedergegebene vollwertige Schweißnahtbildung sicherstellt.

Fig. 2 zeigt schematisch die Anwendung des Verfahrens bei einer Kehlnaht. Hier stehen die beiden miteinander zu verschweißenden Teile 9 vnä. 1o senkrecht zueinander, und wiederum gibt es eine dem Lichtbogen 11 abgewandte Seite, deren Wärmestrahlung 12 bei dem erfindungsgemäßen Verfahren meßtechnisch als Kriterium für die Schweißnaht erfaßt wird.

Ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist darin zu sehen, daß auch die Lage und - bei geeigneter Anordnung von Sensoren für die Wärmestrahlung - auch die Länge der Schweißnaht erfaßt werden können. Der Sollwert der Wärmestrahlung bsw. das zulässige Toleranzband wird zveckraässigerweise empirisch für das jeweils vorliegende Schweißgut "bestimmt. Die Erfindung läßt sich auch in Kombination mit anderen Verfahren, beispielsv/eise der Überwachung der dem Schweißgut zugeführten elektrischen Schwoißenergie, verwenden.

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Claims

ANSPRÜCHE

erstörungsfreies Prüfverfahren für eine durch Lichtbogenschweißen hergestellte Überlappungs- oder Kehlnaht, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer dem Lichtbogen (4) abgekehrten Fläche des Schweißguts (2) emittierte Wärmestrahlung (5>5'»5") als Kriterium für Ausbildung und/oder Lage der Schweißnaht während der Schweißung (3» 3^f»5") meßtechnisch erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmestrahlung (5»5'»5") entsprechende elektrische Signale registriert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmestrahlung (5,5Si)¹¹) entsprechende elektrische Signale zu Regelsignalen weiterverarbeitet werden.

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