DE2349047A1

DE2349047A1 - Non-destructive testing fillet and lap arc-welds - by temp. measurement of back face of joint during welding

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

Abstract

The heat emitted from the surface remote from the arc is used as a criterion for the build-up and/or position of the seam, i.e. by measuring the temp. The heat radiated is pref. recorded as electrical signals which can also be used to control the welding process. Welding parameters can be adjusted during the process.

Description

VOLKSWAGENWERKVOLKSWAGENWERK

Aktiengesellschaft
318ο WolfsburgCorporation
318ο Wo lfsburg

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

J. S. 73J. P. 73

Zerstörungsfreies Prüfverfahren für eine SchweißnahtNon-destructive testing method for a weld seam

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.The invention relates to a non-destructive testing method for an overlap or overlap produced by arc welding Fillet weld. The test method according to the invention should be able to be used while the welded connection is being made, thus, based on the test results obtained with the method, possibly still controlling or regulating at least in the next welding process can be intervened.

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.The inventive solution to this problem is characterized by that the heat radiation emitted by a surface of the weld metal facing away from the arc is a criterion for training and / or the position of the weld seam is detected by measurement during the weld.

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 entsprechendenThe invention therefore takes advantage of the fact that in the case of an overlap or fillet weld, a surface of the weld metal faces away from the arc is, so that the position and depth of the area that becomes doughy during welding in this part on the surface facing away from the arc affect the thermal radiation in a characteristic way. Man can therefore convert the heat radiation into electrical signals, which are registered baispi.olsveiGe gown of a scribe. It i3 L ".trü-jch also r :: ö £; lioh, those corresponding to thermal radiation

B0.88U/06UB0.88U / 06U

elektrischen Signale zu Regelsignalen weiter zu verarbeiten, die beispielsweise die Größe des Schweißstromes solange nachstellen, bis die erfaßte Wärmestrahlung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt.to further process electrical signals into control signals which, for example, adjust the magnitude of the welding current as long as until the detected thermal radiation is within a specified tolerance range lies.

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.FIGS. 1 and 2 of FIG which FIG. 1 relates to an overlap seam and FIG. 2 to a fillet weld.

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 Fig. 1 dxei different cases are shown. Suppose that the two parts 1 and 2 are welded with an overlap by means of the weld 3> which is produced by the arc 4 should be.

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 the uppermost representation of FIG. 1, normal welding is assumed. So a weld is formed, the one Pasty area also generated within the lower part 2. This doughy area is enough for a predetermined one for good welding Measure into the lower part 2, so that there is a certain thermal radiation 5 on the lower surface of the part 2 in the figure. This heat radiation is a measure of the quality of the weld seam 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.In the case assumed in the middle illustration of FIG. 1, the position of the edge of the part 1 is shifted with respect to its position in the upper illustration of FIG. 1, and the weld seam now labeled 3 has developed in a different way. It extends further to the left in the part 1 into it, but not so deep in the part 2 as shown in the upper diagram of Fig. 1. The heat radiation 5 ¹ on the lower surface of the part 2, so that surface which the arc 4 has turned away, has accordingly become weaker, as indicated by the reduced number of arrows.

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 dasFinally, in the lower representation of FIG. 1, a shift of the part 1 is relatively zv-: · Toil 2 in r-nti; t, .. ■■ "·.-.-. ^ Itutcu meaning angeuoiameii. The here with ]) " sign. ν to Syar ^ j. ^ aht gells deeper than in the normal case (uppermost Darstol "'-. vn ;: the Ti -;,. 1) in the

509814/0614509814/0614

Teil 2 hinein, so daß sich eine Wärmestrahlung 5" ergibt, die stärker als im Normalfall ist.Part 2 into it, so that there is a thermal radiation 5 "that stronger than normal.

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.Accordingly, the thermal radiation can be used as a criterion for the quality of the weld seam and thus the welded joint. This is done according to FIG. 1 by means of the radiation pyrometer 6, with which the thermal radiation 5> 5 ^l or 5 ″ is recorded these signals can also be used within the framework of a control device, for example to regulate the welding current to a value which ensures the full weld seam formation shown in the top representation of Pig.

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.Fig. 2 shows schematically the application of the method to a fillet weld. Here are the two parts to be welded together 9 vnä. 1o perpendicular to one another, and again there is a side facing away from the arc 11, the thermal radiation 12 of which is measured using the method according to the invention as a criterion for the weld seam.

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.One advantage of the method according to the invention is to be seen in that the position and - with a suitable arrangement of sensors for the thermal radiation - also the length of the weld seam can be detected can. The setpoint of the thermal radiation bsw. the permissible tolerance band is determined empirically for the particular weld metal present. The invention can also be used in combination with other procedures, for example the monitoring of the dem Use electrical welding energy supplied to the weld metal.

5098U/06U5098U / 06U

Claims

EXPECTATIONS

Non-destructive test method for an overlap or fillet weld produced by arc welding, characterized in that the heat radiation (5> 5 '»5") emitted by a surface of the weld metal (2) facing away from the arc (4) as a criterion for the formation and / or position the weld seam is measured during the weld (3 »3 ^f » 5 ").

2. The method according to claim .1, characterized in that the thermal radiation (5 »5 '» 5 ") corresponding electrical signals be registered.

5. The method according to claim 1, characterized in that the thermal radiation (5.5 Si) ¹¹ ) corresponding electrical signals are further processed to control signals.

5098U/06U5098U / 06U