[go: up one dir, main page]

RU2569276C2 - Evaluation of welder qualification - Google Patents

Evaluation of welder qualification Download PDF

Info

Publication number
RU2569276C2
RU2569276C2 RU2014113245/12A RU2014113245A RU2569276C2 RU 2569276 C2 RU2569276 C2 RU 2569276C2 RU 2014113245/12 A RU2014113245/12 A RU 2014113245/12A RU 2014113245 A RU2014113245 A RU 2014113245A RU 2569276 C2 RU2569276 C2 RU 2569276C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
weld
standard
area
curve
shape
Prior art date
Application number
RU2014113245/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014113245A (en
Inventor
Виктор Владимирович Панков
Сергей Викторович Панков
Владимир Михайлович Букин
Игорь Глебович Богородский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС"
Priority to RU2014113245/12A priority Critical patent/RU2569276C2/en
Publication of RU2014113245A publication Critical patent/RU2014113245A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2569276C2 publication Critical patent/RU2569276C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: in compliance with claimed process, welder qualification is defined by index number (QW) in comparison of absolute values of the sum of areas of the weld section departures from standard area with the latter. Standard area is defined as the difference in areas limited by outer and inner standard shapes. Calculation of said outer and inner standard shapes is effected by mathematical model with allowance for spatial position of the check weld in welding, physical and mechanical properties of fused metal of the weld, that is, capillary constant, limiting width and height of the weld convexity set by Specs.
EFFECT: quantitative evaluation of welder qualification.
4 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при оценке квалификации сварщика путем контроля качества поверхности сварных швов, получаемых наплавкой, пайкой или любым известным способом сварки, в процессе формирования которых присутствует жидкая фаза материала шва, кристаллизующаяся в поле сил тяжести.The invention relates to the field of welding and can be used to assess the qualifications of a welder by controlling the quality of the surface of welds obtained by surfacing, soldering, or by any known welding method, during the formation of which there is a liquid phase of the weld material, which crystallizes in the field of gravity.

Известен способ контроля сварного шва путем измерения с помощью шаблона геометрических размеров сварных швов соединений (патент РФ №2032140, МПК G01B 3/14 - 27.03.1995) и последующей оценки качества сварного шва путем сравнения полученных данных с размерами, установленными нормативно-техническими документами. Этот шаблон позволяет измерять катет сварного шва, ширину и длину сварного шва, угол наклона сварного шва. Недостатком этого способа является то, что в процессе контроля невозможно количественно оценить качество поверхности сварного шва и его отклонение от геометрического центра оси сварного шва. Такой способ контроля качества сварных швов трудоемкий, так как необходимо проведение вручную большого количество замеров в различных точках по длине сварного шва. Кроме того, этот способ не дает объективной и количественной оценки квалификации сварщиков при проведении их квалификационных испытаний, так как не позволяет оценивать форму поверхности сварного шва.A known method of controlling a weld by measuring with a template the geometric dimensions of the welds of the joints (RF patent No. 2032140, IPC G01B 3/14 - 03/27/1995) and subsequent evaluation of the quality of the weld by comparing the data with the dimensions established by the normative and technical documents. This template allows you to measure the leg of the weld, the width and length of the weld, the angle of inclination of the weld. The disadvantage of this method is that in the control process it is impossible to quantify the quality of the surface of the weld and its deviation from the geometric center of the axis of the weld. This method of controlling the quality of the welds is time-consuming, since it is necessary to carry out manually a large number of measurements at various points along the length of the weld. In addition, this method does not provide an objective and quantitative assessment of the qualifications of welders during their qualification tests, since it does not allow to evaluate the surface shape of the weld.

Известен способ контроля сварного шва (патент РФ №2194601, МПК В23К 26/02 - 20.12.2002) в котором регистрацию дефектов производят путем непрерывного считывания высоты сварного шва вдоль стыкового соединения. Недостатком этого способа является то, что в процессе контроля измеряется только высота сварного шва и только по одному этому параметру, хотя и замеряемому непрерывно по всей длине сварного шва, оценивают качество сварного шва, при этом не учитываются другие геометрические параметры сварного шва. Вследствие чего объективная оценка квалификации сварщиков при проведении их квалификационных испытаний с использованием такого способа контроля поверхности сварного шва также невозможна.A known method of controlling a weld (RF patent No. 2194601, IPC V23K 26/02 - 12/20/2002) in which the registration of defects is carried out by continuously reading the height of the weld along the butt joint. The disadvantage of this method is that in the control process only the height of the weld is measured and only by this parameter, although continuously measured along the entire length of the weld, the quality of the weld is evaluated, and other geometric parameters of the weld are not taken into account. As a result, an objective assessment of the qualifications of welders during their qualification tests using this method of controlling the surface of the weld is also impossible.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ оценки сварных стыковых швов, описанный в патенте РФ №2205366 на изобретение «Устройство для контроля геометрических параметров сварных стыковых швов», МПК G01B 17/00 - 27.05.2003.The closest in technical essence to the claimed solution is a method for evaluating welded butt joints, described in RF patent No. 2205366 for the invention "Device for monitoring the geometric parameters of welded butt joints", IPC G01B 17/00 - 05/27/2003.

В указанном изобретении оценка качества сварного шва происходит путем сравнения измеренных геометрических размеров сварного шва, а именно ширины, высоты и радиуса перехода с эталоном. Оценку осуществляют с помощью устройства, включающего шаблон, задающий в соответствии с требованиями нормативной документации геометрические параметры шва. Этот эталон выполнен в виде электрической схемы. В качестве измерительного элемента имеется короб из ферромагнитного материала с обмоткой возбуждения, измерительным и установочным вибропреобразователями. По изменению плотности магнитной жидкости, залитой в короб, фиксируют изменение геометрических размеров сварного шва. Средство измерения отклонения параметров контролируемого шва от заданных выполнено в виде электронной схемы. На экране двулучевой осциллографической трубки наблюдают визуально отклонения измеряемых геометрических размеров сварного шва от эталона.In the specified invention, the assessment of the quality of the weld occurs by comparing the measured geometric dimensions of the weld, namely the width, height and radius of the transition with the standard. Evaluation is carried out using a device that includes a template that sets the geometric parameters of the seam in accordance with the requirements of regulatory documentation. This standard is made in the form of an electrical circuit. As a measuring element, there is a box made of ferromagnetic material with an excitation winding, measuring and mounting vibration transducers. By changing the density of the magnetic fluid poured into the box, fix the change in the geometric dimensions of the weld. A means of measuring the deviation of the parameters of the controlled seam from the set is made in the form of an electronic circuit. On the screen of the double-beam oscilloscope tube, the deviations of the measured geometric dimensions of the weld from the standard are observed visually.

В указанном изобретении описан способ измерения конкретных геометрических параметров сварных швов (высота, ширина, радиус перехода от наплавленного металла к основному). Однако данный способ по измеряемым геометрическим параметрам сварного шва (ширина, высота, радиус перехода) не позволяет количественно оценить качество сварного шва, так как не предусматривает количественных критериев оценки, а следовательно, не позволяет объективно оценить и квалификацию сварщика, выполнившего сварной шов. Кроме того, способ по прототипу не позволяет учитывать изменение формы поверхности шва, вызванное наличием дефектов, таких как поверхностные поры, свищи, поверхностные трещины, подрезы, отклонения и искривления оси сварного шва от его геометрического центра и другие дефекты, существенно влияющие на определение квалификации сварщиков.The specified invention describes a method for measuring specific geometric parameters of welds (height, width, radius of transition from the weld metal to the base). However, this method does not allow to quantitatively assess the quality of the weld according to the measured geometric parameters of the weld (width, height, transition radius), since it does not provide quantitative evaluation criteria, and therefore does not allow to objectively evaluate the qualifications of the welder who completed the weld. In addition, the prototype method does not allow to take into account a change in the shape of the weld surface caused by the presence of defects such as surface pores, fistulas, surface cracks, undercuts, deviations and distortions of the axis of the weld from its geometric center and other defects that significantly affect the determination of the qualifications of welders .

Задача настоящего изобретения состоит в разработке способа количественной оценки квалификации сварщика путем контроля качества поверхности выполненного им сварного шва и способности сварщика максимально точно выполнить сварной шов в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.The objective of the present invention is to develop a method for quantifying the qualifications of a welder by monitoring the quality of the surface of the weld made by him and the ability of the welder to perform the weld as accurately as possible in accordance with the requirements of normative and technical documentation.

Технический результат достигается за счет того, что в предлагаемом способе оценки квалификации сварщика по отклонению поверхности сварного шва от эталона, включающем измерение геометрических размеров сварного шва шаблоном и сравнение их с размерами, установленными нормативно-техническими документами, согласно изобретению, по размерам, установленным нормативно-техническими документами, с учетом физико-механического свойства расплавленного материала сварного шва рассчитывают формы эталона, площадь эталона сварного шва, по результатам измерения геометрических размеров поверхности сварного шва определяют форму поверхности сварного шва и рассчитывают абсолютные отклонения площади поперечных сечений поверхности сварного шва от площади эталона, и вычисляют индекс квалификации сварщика по формуле:The technical result is achieved due to the fact that in the proposed method for assessing the welder’s qualifications for deviation of the surface of the weld from the standard, including measuring the geometric dimensions of the weld with a template and comparing them with the sizes established by the regulatory and technical documents, according to the invention, according to the dimensions established by the regulatory technical documents, taking into account the physical and mechanical properties of the molten material of the weld, calculate the shape of the standard, the area of the standard of the weld, according to the result The measurements of the geometric dimensions of the surface of the weld determine the shape of the surface of the weld and calculate the absolute deviations of the cross-sectional area of the surface of the weld from the area of the standard, and calculate the qualification index of the welder by the formula:

Figure 00000001
, где
Figure 00000001
where

QW - индекс квалификации сварщика;QW - qualification index of the welder;

N=Lw/dLw+1 - количество измеренных сечений сварного шва с шагом измерения dLw большим или равным 0,1 мм;N = Lw / dLw + 1 - the number of measured weld sections with a measurement step dLw greater than or equal to 0.1 mm;

Lw - длина сварного шва;Lw is the length of the weld;

j - текущее значение измеренного поперечного сечения сварного шва;j is the current value of the measured cross section of the weld;

SЭ - площадь эталона;S E - the area of the standard;

Figure 00000002
- абсолютное отклонение площади j-го сечения поверхности сварного шва от площади эталона, которое определяется по формуле:
Figure 00000002
- the absolute deviation of the area of the j-th section of the surface of the weld from the area of the standard, which is determined by the formula:

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где

Figure 00000004
- абсолютная величина отклонения формы поверхности сварного шва в j-ом сечении от внешней и внутренней формы эталона, которая определяется по формуле:Where
Figure 00000004
- the absolute value of the deviation of the surface shape of the weld in the j-th section from the external and internal shape of the standard, which is determined by the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

В - ширина измерения. Значения В находятся в интервале от 1,1еmах до 10еmax;B is the width of the measurement. The values are in the range of from 1,1e to 10e max max;

еmах - максимальная ширина сварного шва, устанавливаются нормативно-техническими документами;е max - the maximum width of the weld, are established by normative and technical documents;

Figure 00000006
- измеренные значения координат поверхности j-го поперечного сечения сварного шва с шагом dx от 0,1 мм до 5 мм;
Figure 00000006
- the measured values of the surface coordinates of the j-th cross section of the weld with a step dx from 0.1 mm to 5 mm;

Z, х - координаты в системе координат Z0X;Z, x - coordinates in the coordinate system Z0X;

ZЭmax (х) - кривая, определяющая внешнюю форму эталона сварного шва;Z Emax (x) - a curve that determines the external shape of the standard weld;

ZЭmin (х) - кривая, определяющая внутреннюю форму эталона сварного шва;Z Emin (x) - a curve that determines the internal shape of the standard weld;

внешнюю ZЭmax (х) и внутреннюю ZЭmin (х) формы эталонных кривых сварного шва в любом пространственном положении вычисляют по установленным нормативно-техническими документами предельным значениям ширины (е) и высоты (g) сечения выпуклости сварного шва решением интегродифференциального уравнения:the external Z Emax (x) and internal Z Emin (x) shapes of the weld reference curves in any spatial position are calculated according to the limit values of the width (e) and height (g) of the weld convex section established by the normative and technical documents by solving the integro-differential equation:

Figure 00000007
Figure 00000007

где l - расстояние от начальной точки эталонной кривой до точки расчета, измеренное вдоль кривой, значение l изменяются от 0 до L;where l is the distance from the starting point of the reference curve to the calculation point, measured along the curve, the value of l varies from 0 to L;

L - длина эталонной кривой сварного шва;L is the length of the reference curve of the weld;

dl - шаг дифференцирования вдоль эталонной кривой;dl is the step of differentiation along the reference curve;

dλ - шаг интегрирования вдоль эталонной кривой;dλ is the integration step along the reference curve;

τ(l) - угол наклона касательной эталонной кривой к горизонту, в расчетной точке;τ (l) is the angle of inclination of the tangent reference curve to the horizon, at the calculated point;

κ0 - кривизна эталонной кривой сварного шва в начальной точке, определяемая в ходе решения уравнения;κ 0 is the curvature of the reference curve of the weld at the starting point, determined during the solution of the equation;

а K - физико-механическое свойство расплавленного материала сварного шва - капиллярная постоянная расплавленного металла сварного шва; and K is the physical and mechanical property of the molten material of the weld — the capillary constant of the molten metal of the weld;

δ - угол продольного наклона сварного шва;δ is the angle of the longitudinal inclination of the weld;

φ - угол поперечного наклона сварного шва.φ is the angle of the transverse inclination of the weld.

Z(x) - уравнение, описывающее эталонные кривые сварного шва, записывается в параметрической форме {Z(l),x(l)} и имеет вид:Z (x) - the equation describing the reference curves of the weld, is written in the parametric form {Z (l), x (l)} and has the form:

Figure 00000008
;
Figure 00000008
;

площадь эталона рассчитывают по формуле:the area of the standard is calculated by the formula:

Figure 00000009
Figure 00000009

Все вычисления проводят с помощью программно-вычислительного комплекса, связанного с лазерной установкой.All calculations are carried out using a software and computer complex associated with a laser installation.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. The invention is illustrated by the following example.

ПримерExample

При квалификационных экзаменах сварщик заварил контрольное сварное соединение ручной дуговой сваркой. Условное обозначение сварного соединения в соответствие с требованиями ГОСТ 16037-80 к размерам - С17 неповоротный стык трубы с наружным диаметром 159 мм с толщиной стенки 10 мм. Для определения индекса квалификации сварщика поверхность выполненного им сварного шва просканировали лазерной установкой. Связанный с лазерной установкой программно-вычислительный комплекс выполнил оцифровку полученных данных. На фиг.1 приведена развертка формы поверхности сварного шва, полученная в результате обработки программно-вычислительным комплексом результатов сканирования. Оператор ввел в программный комплекс исходные данные, представленные в табл.1. Эти данные учитывали пространственное положение сварного шва, капиллярную постоянную расплавленного металла сварного шва и требования нормативно-технической документации к ширине и высоте выпуклости сварного шва. На основе полученной информации программный комплекс вычислил площадь эталона, абсолютные отклонения площади сечения поверхности сварного шва в каждом сечении от площади эталона и определил числовой индекс квалификации сварщика QW.During qualification exams, the welder brewed a test weld by manual arc welding. The symbol for the welded joint in accordance with the requirements of GOST 16037-80 for dimensions is C17 fixed pipe joint with an external diameter of 159 mm with a wall thickness of 10 mm. To determine the qualification index of the welder, the surface of the weld made by him was scanned with a laser system. The software and computer complex associated with the laser installation digitized the obtained data. Figure 1 shows a scan of the surface shape of the weld obtained as a result of processing the scanning results by the software-computer complex. The operator entered the source data presented in Table 1 into the software package. These data took into account the spatial position of the weld, the capillary constant of the molten metal of the weld and the requirements of the normative and technical documentation for the width and height of the convexity of the weld. Based on the information received, the software package calculated the area of the standard, the absolute deviations of the cross-sectional area of the surface of the weld in each section from the area of the standard, and determined the numerical qualification index of the welder QW.

Вычисления выполняли по формуле:The calculations were performed according to the formula:

Figure 00000010
, где
Figure 00000010
where

N=Lw/dLw+1 - количество измеренных сечений сварного шва с шагом измерения dLw большим или равным 0,1 мм;N = Lw / dLw + 1 - the number of measured weld sections with a measurement step dLw greater than or equal to 0.1 mm;

Lw - длина сварного шва;Lw is the length of the weld;

j - текущее значение измеренного поперечного сечения сварного шва;j is the current value of the measured cross section of the weld;

SЭ - площадь эталона;S E - the area of the standard;

Figure 00000011
- абсолютное отклонение площади j-го сечения поверхности сварного шва от площади эталона, которое определяется по формуле:
Figure 00000011
- the absolute deviation of the area of the j-th section of the surface of the weld from the area of the standard, which is determined by the formula:

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

где

Figure 00000013
- абсолютная величина отклонения формы поверхности сварного шва в j-ом сечении от внешней и внутренней формы эталона, которая определяется по формуле:Where
Figure 00000013
- the absolute value of the deviation of the surface shape of the weld in the j-th section from the external and internal shape of the standard, which is determined by the formula:

Figure 00000014
Figure 00000014

В - ширина измерения. Значения В находятся в интервале от 1,1еmах до 10еmах;B is the width of the measurement. The values of B are in the range from 1.1 e max to 10 e max ;

emax - максимальная ширина сварного шва, устанавливаются нормативно-техническими документами;e max - the maximum width of the weld, set by regulatory and technical documents;

Figure 00000015
- измеренные значения координат поверхности j-го поперечного сечения сварного шва с шагом dx от 0,1 мм до 5 мм;
Figure 00000015
- the measured values of the surface coordinates of the j-th cross section of the weld with a step dx from 0.1 mm to 5 mm;

Z, х - координаты кривой в системе координат Z0X;Z, x are the coordinates of the curve in the coordinate system Z0X;

ZЭmax (х) - кривая, определяющая внешнюю форму эталона сварного шва;Z Emax (x) - a curve that determines the external shape of the standard weld;

ZЭmin (х) - кривая, определяющая внутреннюю форму эталона сварного шва.Z Emin (x) - a curve that determines the internal shape of the standard weld.

Внешнюю ZЭmах (х) и внутреннюю ZЭmin (х) формы эталонных кривых сварного шва в любом пространственном положении вычисляют по установленным нормативно-техническими документами предельным значениям ширины (е) и высоты (g) сечения выпуклости сварного шва решением интегродифференциального уравнения:The external Z Emax (x) and internal Z Emin (x) shapes of the weld reference curves in any spatial position are calculated according to the limit values of the width (e) and height (g) of the weld convex section established by the normative and technical documents by solving the integro-differential equation:

Figure 00000016
Figure 00000016

где l - расстояние от начальной точки эталонной кривой до точки расчета, измеренное вдоль кривой, значение l изменяются от 0 до L;where l is the distance from the starting point of the reference curve to the calculation point, measured along the curve, the value of l varies from 0 to L;

L - длина эталонной кривой сварного шва;L is the length of the reference curve of the weld;

dl - шаг дифференцирования вдоль эталонной кривой;dl is the step of differentiation along the reference curve;

dλ - шаг интегрирования вдоль эталонной кривой;dλ is the integration step along the reference curve;

τ(l) - угол наклона касательной эталонной кривой к горизонту, в расчетной точке;τ (l) is the angle of inclination of the tangent reference curve to the horizon, at the calculated point;

κ0 - кривизна эталонной кривой сварного шва в начальной точке, определяемая в ходе решения уравнения;κ 0 is the curvature of the reference curve of the weld at the starting point, determined during the solution of the equation;

а K - физико-механическое свойство расплавленного материала сварного шва - капиллярная постоянная расплавленного металла сварного шва; and K is the physical and mechanical property of the molten material of the weld — the capillary constant of the molten metal of the weld;

δ - угол продольного наклона сварного шва;δ is the angle of the longitudinal inclination of the weld;

φ - угол поперечного наклона сварного шва.φ is the angle of the transverse inclination of the weld.

Z(x) - уравнение, описывающее эталонные кривые сварного шва, записывается в параметрической форме {Z(l),x(l)} и имеет вид:Z (x) - the equation describing the reference curves of the weld, is written in the parametric form {Z (l), x (l)} and has the form:

Figure 00000017
,
Figure 00000017
,

Площадь эталона рассчитывают по формуле:The area of the standard is calculated by the formula:

Figure 00000018
Figure 00000018

Результаты вычислений и числовой индекс квалификации сварщика QW приведены в табл.2.The results of the calculations and the numerical qualification index of the QW welder are given in Table 2.

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

Индекс квалификации сварщика выполнившего сварку неповоротного стыка трубы по результатам расчета (QW) равен 99,57 балла по стобалльной шкале.The qualification index of the welder who performed the welding of the fixed pipe joint according to the calculation results (QW) is 99.57 points on a 100-point scale.

В качестве иллюстрации на фиг.2 приведены полученные с помощью программно-вычислительного комплекса отсканированные лазерным сканером формы сечения поверхности сварного шва - 1, а также рассчитанные с учетом значения капиллярной постоянной и требований ГОСТ 16037-80 форма внешнего эталона - 2 и форма внутреннего эталона - 3 в различных сечениях; а - сечение №1; б - сечение №15; в - сечение №163.As an illustration, Fig. 2 shows the cross-sectional shapes of the surface of the weld - 1 scanned by a laser scanner using a software and computer complex, and also the shape of the external standard — 2 and the shape of the internal standard — calculated taking into account the values of the capillary constant and the requirements of GOST 16037-80 3 in various sections; a - section No. 1; b - section No. 15; in - section No. 163.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения необходимой совокупности условий:Thus, the above information indicates that when using the claimed invention, the necessary combination of conditions:

способ, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, позволяет количественно оценить квалификацию сварщика по форме поверхности выполненного им сварного шва;the method embodying the claimed invention in its implementation, allows to quantify the qualifications of the welder according to the surface shape of the weld made by him;

для заявляемого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;for the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the methods and methods described above or known prior to the priority date is confirmed;

средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.means embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims (1)

Способ оценки квалификации сварщика по отклонению поверхности сварного шва от эталона, включающий измерение геометрических размеров сварного шва шаблоном и сравнение их с размерами, установленными нормативно-техническими документами, отличающийся тем, что по размерам, установленным нормативно-техническими документами, с учетом физико-механического свойства расплавленного материала сварного шва рассчитывают формы эталона, площадь эталона сварного шва, по результатам измерения геометрических размеров поверхности сварного шва определяют форму поверхности сварного шва и рассчитывают абсолютные отклонения площади поперечных сечений поверхности сварного шва от площади эталона и вычисляют индекс квалификации сварщика по формуле:
Figure 00000001
,
где QW - индекс квалификации сварщика;
N=Lw/dLw+1 - количество измеренных сечений сварного шва с шагом измерения dLw большим или равным 0,1 мм;
Lw - длина сварного шва;
j - текущее значение измеренного поперечного сечения сварного шва;
SЭ - площадь эталона;
Figure 00000002
- абсолютное отклонение площади j-го сечения поверхности сварного шва от площади эталона, которое определяется по формуле:
Figure 00000003
,
где
Figure 00000004
- абсолютная величина отклонения формы поверхности сварного шва в j-ом сечении от внешней и внутренней формы эталона, которая определяется по формуле:
Figure 00000005
,
В - ширина измерения, значения В находятся в интервале от 1,1еmах до 10еmax;
еmах - максимальная ширина сварного шва, устанавливаются нормативно-техническими документами;
Figure 00000006
- измеренные значения координат поверхности j-го поперечного сечения сварного шва с шагом dx от 0,1 мм до 5 мм;
Z, х - координаты в системе координат Z0X;
ZЭmax (х) - кривая, определяющая внешнюю форму эталона сварного шва;
ZЭmin (х) - кривая, определяющая внутреннюю форму эталона сварного шва;
внешнюю ZЭmax (х) и внутреннюю ZЭmin (х) формы эталонных кривых сварного шва в любом пространственном положении вычисляют по установленным нормативно-техническими документами предельным значениям ширины (е) и высоты (g) сечения выпуклости сварного шва решением интегродифференциального уравнения:
Figure 00000007
,
где l - расстояние от начальной точки эталонной кривой до точки расчета, измеренное вдоль кривой, значение l изменяются от 0 до L;
L - длина эталонной кривой сварного шва;
dl - шаг дифференцирования вдоль эталонной кривой;
dλ - шаг интегрирования вдоль эталонной кривой;
τ(l) - угол наклона касательной эталонной кривой к горизонту, в расчетной точке;
κ0 - кривизна эталонной кривой сварного шва в начальной точке, определяемая в ходе решения уравнения;
а K - физико-механическое свойство расплавленного материала сварного шва - капиллярная постоянная расплавленного металла сварного шва;
δ - угол продольного наклона сварного шва;
φ - угол поперечного наклона сварного шва;
Z(x) - уравнение, описывающее эталонные кривые сварного шва, записывается в параметрической форме {Z(l), x(l)} и имеет вид:
Figure 00000008
;
площадь эталона рассчитывают по формуле:
Figure 00000009
.
A method for assessing the qualification of a welder in deviation of the surface of a weld from a standard, including measuring the geometric dimensions of the weld with a template and comparing them with the sizes established by regulatory and technical documents, characterized in that by the sizes established by regulatory and technical documents, taking into account the physicomechanical properties molten weld material calculate the shape of the standard, the area of the standard of the weld, according to the results of measuring the geometric dimensions of the surface of the weld they take the shape of the surface of the weld and calculate the absolute deviations of the cross-sectional area of the surface of the weld from the standard area and calculate the qualification index of the welder according to the formula:
Figure 00000001
,
where QW is the qualification index of the welder;
N = Lw / dLw + 1 - the number of measured weld sections with a measurement step dLw greater than or equal to 0.1 mm;
Lw is the length of the weld;
j is the current value of the measured cross section of the weld;
S E - the area of the standard;
Figure 00000002
- the absolute deviation of the area of the j-th section of the surface of the weld from the area of the standard, which is determined by the formula:
Figure 00000003
,
Where
Figure 00000004
- the absolute value of the deviation of the surface shape of the weld in the j-th section from the external and internal shape of the standard, which is determined by the formula:
Figure 00000005
,
B - width of the measurement values are in the range of from 1,1e to 10e max max;
е max - the maximum width of the weld, are established by normative and technical documents;
Figure 00000006
- the measured values of the surface coordinates of the j-th cross section of the weld with a step dx from 0.1 mm to 5 mm;
Z, x - coordinates in the coordinate system Z0X;
Z Emax (x) - a curve that determines the external shape of the standard weld;
Z Emin (x) - a curve that determines the internal shape of the standard weld;
the external Z Emax (x) and internal Z Emin (x) shapes of the weld reference curves in any spatial position are calculated according to the limit values of the width (e) and height (g) of the weld convex section established by the normative and technical documents by solving the integro-differential equation:
Figure 00000007
,
where l is the distance from the starting point of the reference curve to the calculation point, measured along the curve, the value of l varies from 0 to L;
L is the length of the reference curve of the weld;
dl is the step of differentiation along the reference curve;
dλ is the integration step along the reference curve;
τ (l) is the angle of inclination of the tangent reference curve to the horizon, at the calculated point;
κ 0 is the curvature of the reference curve of the weld at the starting point, determined during the solution of the equation;
and K is the physical and mechanical property of the molten material of the weld — the capillary constant of the molten metal of the weld;
δ is the angle of the longitudinal inclination of the weld;
φ is the angle of the transverse inclination of the weld;
Z (x) - the equation describing the reference curves of the weld, is written in the parametric form {Z (l), x (l)} and has the form:
Figure 00000008
;
the area of the standard is calculated by the formula:
Figure 00000009
.
RU2014113245/12A 2014-04-03 2014-04-03 Evaluation of welder qualification RU2569276C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014113245/12A RU2569276C2 (en) 2014-04-03 2014-04-03 Evaluation of welder qualification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014113245/12A RU2569276C2 (en) 2014-04-03 2014-04-03 Evaluation of welder qualification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014113245A RU2014113245A (en) 2015-10-10
RU2569276C2 true RU2569276C2 (en) 2015-11-20

Family

ID=54289437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014113245/12A RU2569276C2 (en) 2014-04-03 2014-04-03 Evaluation of welder qualification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2569276C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2827116C1 (en) * 2023-10-09 2024-09-23 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Welded joint identification method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124944A (en) * 1977-07-08 1978-11-14 Lenco, Inc. Device for teaching and evaluating a person's skill as a welder
SU747658A1 (en) * 1978-01-16 1980-07-15 Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения Method of investigating properties of welded joint
RU2205366C1 (en) * 2002-01-25 2003-05-27 Дальневосточный государственный технический университет Device for checking geometric parameters of butt weldes
WO2011150165A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Illinois Tool Works Inc. Automatic and semi-automatic welding systems and methods
RU2011115995A (en) * 2011-04-22 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (RU) METHOD FOR ASSESSING QUALITY OF WELDED JOINTS IN ELECTRIC ARC WELDING

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124944A (en) * 1977-07-08 1978-11-14 Lenco, Inc. Device for teaching and evaluating a person's skill as a welder
SU747658A1 (en) * 1978-01-16 1980-07-15 Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения Method of investigating properties of welded joint
RU2205366C1 (en) * 2002-01-25 2003-05-27 Дальневосточный государственный технический университет Device for checking geometric parameters of butt weldes
WO2011150165A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Illinois Tool Works Inc. Automatic and semi-automatic welding systems and methods
RU2011115995A (en) * 2011-04-22 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (RU) METHOD FOR ASSESSING QUALITY OF WELDED JOINTS IN ELECTRIC ARC WELDING

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2827116C1 (en) * 2023-10-09 2024-09-23 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Welded joint identification method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014113245A (en) 2015-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2709177C1 (en) Method of determining shape of weld seam surface standard
CN104697467B (en) Weld appearance shape based on line laser scanning and surface defect detection method
KR102235832B1 (en) Portable type welding inspection appatatus and inspection method
JP5217221B2 (en) Method for detecting surface defect shape of welded portion and computer program
RU2550979C2 (en) Weld surface quality control procedure
Rodríguez-Martín et al. Procedure for quality inspection of welds based on macro-photogrammetric three-dimensional reconstruction
US9418449B2 (en) Device and method for measuring surfaces
CN106382884A (en) Point light source welding seam scanning detection method
JP5706772B2 (en) Nondestructive inspection method
JP2015520359A (en) Method for evaluating the centerline of an object of arbitrary shape
CN109239081B (en) Weld quality parameter detection method based on structured light and visual imaging
JP2010071722A (en) Method and device for inspecting unevenness flaws
Niraula et al. Local weld geometry-based characterization of fatigue strength in laser-MAG hybrid welded joints
CN106093070A (en) A kind of detection method of line source scanning weld seam
JP4705479B2 (en) Bead shape detection method and apparatus
RU2569276C2 (en) Evaluation of welder qualification
RU2550673C2 (en) Device to assess quality of welded joint
JP2015001409A (en) Fatigue life evaluation method of structure
US10625372B2 (en) Device for checking a weld bead
JP2017151107A (en) Crack evaluation method inside welded part using phased array method, and welded part maintenance and management method
CN113267570B (en) Test piece containing artificial defects and manufacturing method thereof
JP2012103176A (en) Inspection apparatus
WO2004109268A1 (en) Weld quality evaluation
JP2013184206A (en) Method for evaluating hardness in welded part
JP2020046215A (en) Evaluation device and evaluation method