RU2569276C2 - Evaluation of welder qualification - Google Patents
Evaluation of welder qualification Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000012797 qualification Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000012768 molten material Substances 0.000 claims description 4
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 102220504526 Dolichyl-diphosphooligosaccharide-protein glycosyltransferase subunit 4_V23K_mutation Human genes 0.000 description 1
- 206010016717 Fistula Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000003890 fistula Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
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:
, где 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;
- абсолютное отклонение площади j-го сечения поверхности сварного шва от площади эталона, которое определяется по формуле: - 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:
, ,
где - абсолютная величина отклонения формы поверхности сварного шва в j-ом сечении от внешней и внутренней формы эталона, которая определяется по формуле:Where - 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:
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;
- измеренные значения координат поверхности j-го поперечного сечения сварного шва с шагом dx от 0,1 мм до 5 мм; - 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:
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:
; ;
площадь эталона рассчитывают по формуле:the area of the standard is calculated by the formula:
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:
, где 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;
- абсолютное отклонение площади j-го сечения поверхности сварного шва от площади эталона, которое определяется по формуле: - 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:
, ,
где - абсолютная величина отклонения формы поверхности сварного шва в j-ом сечении от внешней и внутренней формы эталона, которая определяется по формуле:Where - 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:
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;
- измеренные значения координат поверхности j-го поперечного сечения сварного шва с шагом dx от 0,1 мм до 5 мм; - 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:
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:
, ,
Площадь эталона рассчитывают по формуле:The area of the standard is calculated by the formula:
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.
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)
,
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;
- абсолютное отклонение площади j-го сечения поверхности сварного шва от площади эталона, которое определяется по формуле:
,
где - абсолютная величина отклонения формы поверхности сварного шва в j-ом сечении от внешней и внутренней формы эталона, которая определяется по формуле:
,
В - ширина измерения, значения В находятся в интервале от 1,1еmах до 10еmax;
еmах - максимальная ширина сварного шва, устанавливаются нормативно-техническими документами;
- 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:
,
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:
;
площадь эталона рассчитывают по формуле:
. 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:
,
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;
- 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:
,
Where - 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:
,
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;
- 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:
,
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:
;
the area of the standard is calculated by the formula:
.
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)
| 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)
| 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 |
-
2014
- 2014-04-03 RU RU2014113245/12A patent/RU2569276C2/en active
Patent Citations (5)
| 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)
| 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 |