FR2511508A1 - Non-destructive inspection of spot welds - where search coil is placed on weld and feeds signals to circuit providing voltages indicating weld quality - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points et dispositif Pour la mise en oeuvre de ce procédé.Non-destructive testing process for spot welded joints and device For implementing this process.
La présente invention concerne le domaine du contrôle d'assemblages soudés et, plus particulièrement, les procédés de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points et les dispositifs pour mettre en oeuvre ces procédés. The present invention relates to the field of testing welded assemblies and, more particularly, the methods of non-destructive testing of spot welded assemblies and the devices for implementing these methods.
L'invention peut être utilisée avec le plus de succès dans les industries de construction mécanique, navale, aéronautique et automobile pour réaliser la détection des défauts (défectoscopie) et un contr8le non destructif visant b déterminer la modification des propriétés du matériaux de diverses constructions métalliques. The invention can be used with the most success in the mechanical, naval, aeronautical and automobile industries to carry out the detection of the defects (defectoscopy) and a non destructive control aiming at determining the modification of the properties of the materials of various metallic constructions. .
Le soudage par points est un des procédés largement utilisé pour l'assemblage de pièces ; par exemple une automobile comporte plus de 22 000 points de soudage. Spot welding is one of the widely used processes for joining parts; for example, an automobile has more than 22,000 welding points.
Pourtant l'utilisation du soudage par points dans des constructions ayant une importance particulière s 1avère impossible sans un procédé str et sans un dispositif de contrôle du noyau d'un point de soudage de l'assemblage soudé par points.However, the use of spot welding in constructions of particular importance turns out to be impossible without a str process and without a device for controlling the core of a spot of welding of the spot welded assembly.
I1 existe un procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points qui consiste en ce qu'on dirige, sur un assemblage soudé par points à contrôler, un flux de rayons X qui sont irrégulièrement absorbés par les différentes zones du noyau d'un point de soudage par suite de la non-homogénéité de sa composition chimique. There is a method of non-destructive testing of spot welded joints which consists in directing, on a spot welded joint to be checked, a flow of X-rays which are irregularly absorbed by the different zones of the nucleus of a welding point due to the non-homogeneity of its chemical composition.
Les rayons X passent par l'assemblage soudé à contrôler et arrivent sur un film sur lequel apparaissent, après développement, des anneaux de liquation dont les dimensions permettent d'évaluer le diamètre du noyau d'un point de soudage.The X-rays pass through the welded assembly to be checked and arrive on a film on which appear, after development, rings of liquation whose dimensions make it possible to evaluate the diameter of the core of a welding point.
Le dispositif mettant en oeuvre ce procédé de contrôle non destructif comporte une source de rayons X et un indicateur, par exemple un film, qui fixe le rayonnement après son passage à travers un matériel à contrôler. The device implementing this non-destructive testing method comprises an X-ray source and an indicator, for example a film, which fixes the radiation after it has passed through a material to be checked.
L'inconvénient de ce procédé connu de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points et du dispositif mettant en oeuvre ce procédé réside dans le fait que, pour les matériaux qui ne sont pas caractérisés par une hétérogénéité nette de la composition chimique en section du noyau d'un point de soudage, il est impossible de déterminer un tel défaut fréquent et dangereux des assemblages soudés comme une pénétration incomplète. The drawback of this known method of non-destructive testing of spot welded assemblies and of the device implementing this method lies in the fact that, for materials which are not characterized by a marked heterogeneity of the chemical composition in section of the core of a welding point, it is impossible to determine such a frequent and dangerous defect in welded joints as incomplete penetration.
Outre cela, ce procédé et le dispositif ont une basse productivité et un prix de revient élevé. Besides this, this method and the device have a low productivity and a high cost price.
On peut accroStre la productivité du procédé et réduire le prix de revient de l'équipement par utilisation d'un procédé de contrôle à courants de Foucault basé sur le fait que le noyau d'un point de soudage de l'assemblage soudé et le matériau à souder en dehors de la zone du noyau d'un point de soudage ont des conductivités différentes. One can increase the productivity of the process and reduce the cost price of the equipment by using an eddy current control process based on the fact that the core of a welding point of the welded assembly and the material to be welded outside the core area of a welding point have different conductivities.
Dans les dispositifs de mise en oeuvre du procédé de contrôle à courants de Foucault, il faut prévoir la suppression de l'influence perturbatrice de l'entrefer variable entre le convertisseur à courants de Foucault appliqué et l'assemblage soudé à contrôler, cet entrefer étant da 9 la présence d'un enfoncement pratiqué par une électrode dans la zone du point de soudage ; on doit également prévoir la suppression de l'influence de l'hétérogénéité locale de la composition chimique du matériel à contrôler, la suppression de l'influence de la température du matériel à contrôler et la suppression de l'influence de la modification structurale des matériaux à contrôler par suite de leur traitement mécanique. In the devices implementing the eddy current control method, provision must be made for the suppression of the disturbing influence of the variable air gap between the eddy current converter applied and the welded assembly to be controlled, this air gap being da 9 the presence of a depression made by an electrode in the area of the welding point; provision must also be made for the suppression of the influence of the local heterogeneity of the chemical composition of the material to be checked, the suppression of the influence of the temperature of the material to be checked and the suppression of the influence of the structural modification of the materials. to be checked as a result of their mechanical processing.
I1 existe également un autre procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points qui consiste à produire dans la zone de la soudure à contrôler un champ électromagnétique primaire qui excite dans ladite zone des courants de Foucault faisant apparaître.un champ secondaire, puis à déterminer la phase de l'intensité du champ électromagnétique secondaire qui permet de juger de la présence et de la qualité du noyau d'un point de soudage de l'assemblage soudé. There is also another method of non-destructive testing of spot welded assemblies which consists in producing in the area of the weld to be tested a primary electromagnetic field which excites in said area eddy currents causing a secondary field to appear, then in determine the phase of the intensity of the secondary electromagnetic field which makes it possible to judge the presence and the quality of the core of a welding point of the welded assembly.
Le dispositif de mise en oeuvre de ce procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points comporte un générateur de tension sinusoSdale, une voie de référence branchée sur une de ses sorties et se présentant sous la forme d'un déphaseur dont la sortie est reliée à l'une des entrées d'un phasemètre et, branchée sur une autre sortie du générateur, une voie de mesure se présentant sous la forme d'un pont déséquilibré dans l'un des bras duquel est inséré un convertisseur à courants de Foucault appliqué sur l'assemblage soudé à contrôler, la sortie du pont étant reliée à une autre entrée du phasemètre. The device for implementing this method of non-destructive testing of spot welded assemblies comprises a sinusoSdale voltage generator, a reference channel connected to one of its outputs and in the form of a phase shifter whose output is connected to one of the inputs of a phasemeter and, connected to another output of the generator, a measurement channel in the form of an unbalanced bridge in one of the arms of which an eddy current converter is inserted applied to the welded joint to be checked, the output of the bridge being connected to another input of the phase meter.
La tension produite par le générateur de tension sinusoidale attaque le déphaseur qui sert à prérégler la phase de la tension de référence et le pont dont un bras comporte le convertisseur à courants de Borcault appliqué sur l'assemblage soudé à contrôler. En fonction de la qualité de l'assemblage soudé, la résistance complexe du convertisseur varie ainsi que, par conséquent, le signal de sortie du pont de mesure dans lequel il est inséré. The voltage produced by the sinusoidal voltage generator attacks the phase shifter which is used to preset the phase of the reference voltage and the bridge, one arm of which comprises the Borcault current converter applied to the welded assembly to be checked. Depending on the quality of the welded joint, the complex resistance of the converter varies as well as, consequently, the output signal of the measuring bridge in which it is inserted.
Le pont est réglé de façon que la phase de la tension de sortie ne dépende pas de la valeur de l'entrefer entre le convertisseur à courants de Foucault et le produit à contrôler, et quelle ne soit déterminée que par la modification de la conduction électrique dans la zone contrôlée qui dépend, à son tour, de la qualité du soudage.The bridge is adjusted so that the phase of the output voltage does not depend on the value of the air gap between the eddy current converter and the product to be controlled, and which is only determined by modifying the electrical conduction. in the controlled area which in turn depends on the quality of the welding.
La sortie du déphaseur délivre un signal qui attaque l'une des entrées du phasemètre, alors que le signal dégagé par la sortie du pont attaque la seconde entrée du phasemètre.The output of the phase shifter delivers a signal which attacks one of the inputs of the phase meter, while the signal given off by the output of the bridge attacks the second input of the phase meter.
En réglant le convertisseur sur un assemblage soudé étalon, on change à l'aide du déphaseur la phase de la tension de référence de façon à rendre nul le déphasage entre la tension de référence et la tension mesurée en cas d'un soudage de bonne qualité. Ensuite, le convertisseur est appliqué surl'assemblage soudé à contrôler et on détermine la qualité du soudage en observant les indications du phasemètre.By adjusting the converter on a standard welded assembly, the phase of the reference voltage is changed using the phase shifter so as to nullify the phase shift between the reference voltage and the measured voltage in the event of good quality welding. . Then, the converter is applied to the welded assembly to be checked and the quality of the welding is determined by observing the indications of the phasemeter.
Ce procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points et le dispositif de mise en oeuvre de ce procédé ne permettent pas de déterminer d'une façon univoque si la variation de la conduction électrique dans le matériau de l'assemblage soudé à contrôler, par rapport à la conduction électrique du matériau de l'assemblage soudé étalon, est due à la qualité du soudage ou est occasionnée par des facteurs indésirables, tels que
- hétérogénéité locale de la composition chimique du matériau de l'assemblage soudé à contrôler,
- modification de la température ambiante,
- modification de la structure du matériau du matériel à contrôler par suite des son traitement mécanique.This non-destructive testing method for spot welded assemblies and the device for implementing this method do not make it possible to determine unequivocally whether the variation in electrical conduction in the material of the welded assembly to be tested, with respect to the electrical conduction of the standard welded joint material, is due to the quality of the weld or is caused by undesirable factors, such as
- local heterogeneity of the chemical composition of the material of the welded joint to be checked,
- modification of the ambient temperature,
- modification of the structure of the material of the material to be checked as a result of its mechanical treatment.
Outre cela, ce procédé de contrôle non destructif de la qualité d'assemblages soudés par points et ce dispositif permettent de juger de la qualité du noyau d'un point de soudage par la variation d'un de ses paramètres, notamment la variation de la conductivité du matériau disposé dans la zone du noyau d'un point de soudage, ce qui réduit l'exactitude du contrôle. In addition to this, this non-destructive testing method of the quality of spot welded assemblies and this device make it possible to judge the quality of the core of a welding spot by the variation of one of its parameters, in particular the variation of the conductivity of the material placed in the core area of a welding point, which reduces the accuracy of the control.
En plus, le dispositif doit être préalablement réglé par l'application du convertisseur à courants de
Foucault sur un assemblage soudé étalon. Pourtant, pour certains matériaux, par exemple pour les alliages aluminiummagnésium, il est impossible de déterminer l'assemblage soudé étalon par des procédés non destructifs.In addition, the device must be adjusted beforehand by applying the current converter.
Eddy on a standard welded assembly. However, for certain materials, for example for aluminum-magnesium alloys, it is impossible to determine the standard welded assembly by non-destructive processes.
I1 existe un autre procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points (cf., par exemple, le brevet US 3 526 829) qui consiste en ce qu'on crée deux champs électromagnétiques impulsionnels dont l'un agit sur l'assemblage soudé à contrôler et l'autre sur un assemblage soudé étalon. Ensuite, on détermine la profondeur de la pénétration de deux champs électromagnétiques impulsionnels dans les assemblages soudés en mesurant l'impédance dynamique de l'action des courants de Poucault induits sur les champs électromagnétiques qui les engendrent. There is another method of non-destructive testing of spot welded assemblies (cf., for example, US Pat. No. 3,526,829) which consists in creating two pulsed electromagnetic fields, one of which acts on the assembly. welded to control and the other on a standard welded assembly. Next, the depth of penetration of two pulsed electromagnetic fields into the welded assemblies is determined by measuring the dynamic impedance of the action of the eddy currents induced on the electromagnetic fields which generate them.
Le dispositif de mise en oeuvre de ce procédé de contrôle non destructif de la qualité d'assemblages soudés par points comporte des convertisseurs à courants de
Foucault appliqués sur l'assemblage soudé à contrôler et sur un assemblage soudé étalon, un bloc de comparaison d'impédances dont les entrées sont reliées aux convertisseurs à courants de
Foucault et un interrupteur commandé dont la sortie est reliée à une source d'énergie accumulée. La sortie du bloc de comparaison est reliée à un circuit de seuil dont la sortie est reliée à un bloc de visualisation de l'information dans lequel le signal informatif variant en fonction de la variation de la différence de valeurs d'impédances mesurées dans les assemblages soudés à contrôler et étalon est représenté sous la forme "bon-rebut".The device for implementing this method of non-destructive testing of the quality of spot welded assemblies includes converters with
Eddy applied on the welded assembly to be checked and on a standard welded assembly, an impedance comparison block whose inputs are connected to current converters
Eddy and a controlled switch whose output is connected to an accumulated energy source. The output of the comparison block is connected to a threshold circuit, the output of which is connected to an information display block in which the information signal varying as a function of the variation of the difference in impedance values measured in the assemblies soldered to control and standard is represented in the form "good-scrap".
Ce procédé et ce dispositif permettent de contrôler les assemblages soudés par points ayant une faible épaisseur. This method and this device make it possible to control spot welded assemblies having a small thickness.
La mesure simultanée des paramètres électromagnétiques de l'assemblage soudé à contrôler et d'un assemblage soudé étalon et la comparaison des résultats des mesures permettent de supprimer quelque peu l'influence perturbante des fluctuations de la température ambiante, si l'on considère que les températures des assemblages soudés à contrôler et étalon sont égales. The simultaneous measurement of the electromagnetic parameters of the welded joint to be checked and of a standard welded joint and the comparison of the measurement results make it possible to somewhat eliminate the disturbing influence of fluctuations in ambient temperature, if we consider that the temperatures of the welded joints to be checked and standard are equal.
Pourtant ce procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points et ce dispositif sont difficiles à utiliser pour les assemblages soudés réalisés avec des matériaux caractérisés par un large éventail des propriétés physico-chimiques à l'intérieur d'une nuance de matériau. However, this method of non-destructive testing of spot welded assemblies and this device are difficult to use for welded assemblies produced with materials characterized by a wide range of physicochemical properties within a grade of material.
I1 existe encore un autre procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points (cf. par exemple le brevet d'invention SU 336587) qui consiste en ce que, dans la zone du noyau d'un point de soudage de l'assemblage soudé à contrôler, est produit, à l'aide d'un convertisseur à courants de Foucault, un champ électromagnétique primaire à basse fréquence qui engendre dans ladite zone des courants de Foucault qui donnent naissance au champ électromagnétique secondaire à basse fréquence. Ensuite, on détermine la valeur de la phase de l'intensité du champ électromagnétique à basse fréquence résultant qui permet de juger de la qualité du noyau du point de soudage. There is yet another method of non-destructive testing of spot welded assemblies (cf. for example invention patent SU 336587) which consists in that, in the core area of a welding point of the assembly welded to control, is produced, using an eddy current converter, a low frequency primary electromagnetic field which generates in said area eddy currents which give rise to the low frequency secondary electromagnetic field. Then, the value of the phase of the intensity of the resulting low-frequency electromagnetic field is determined, which makes it possible to judge the quality of the core of the welding point.
Le dispositif de mise en oeuvre de ce procédé de. The device for implementing this method of.
contrôle non destructif d'assemblages soudés par points comporte une voie de mesure basse fréquence qui comporte un générateur de signaux basse fréquence, un pont déséquilibré en T à inductance, capacité et résistance branché sur sa sortie, un convertisseur à courants de Foucault principal inséré comme élément inductif dans le pont en T, un indicateur électronique de signal de sortie du pont, un déphaseur, un multiplicateur de fréquence et un détecteur de phase branchés entre la sortie du générateur et le convertisseur à courants de Foucault principal.non-destructive testing of spot welded assemblies includes a low frequency measurement channel which includes a low frequency signal generator, an unbalanced T bridge with inductance, capacitance and resistance connected to its output, a main eddy current converter inserted as inductive element in the T-bridge, an electronic bridge output signal indicator, a phase shifter, a frequency multiplier and a phase detector connected between the generator output and the main eddy current converter.
Au centre du convertisseur à courants de Foucault principal est rigidement fixé un convertisseur à courants de
Foucault auxiliaire qui, en combinaison avec un condensateur, forme un circuit de mesure servant à contrôler la profondeur de l'enfoncement. Le circuit de mesure du convertisseur à courants de Foucault auxiliaire est branché sur un générateur haute fréquence et sur un indicateur de la profondeur de l'enfoncement.In the center of the main eddy current converter is rigidly fixed a current converter
Auxiliary eddy which, in combination with a capacitor, forms a measuring circuit used to control the depth of the depression. The measuring circuit of the auxiliary eddy current converter is connected to a high frequency generator and to an indicator of the depth of the depression.
La tension sinusoidale fournie par le générateur basse fréquence attaque l'entrée du pont en T et le déphaseur. le pont est mis en équilibre lorsque le convertisseur à courants de Foucault principal est appliqué sur l'assemblage soudé étalon. Ensuite, le convertisseur à courants de Foucault principal dont les paramètres changent en fonction de la qualité du soudage est placé sur l'assemblage soudé à contrôler et la sortie du pont fournit un signal de déséquilibre qui dépend de la qualité du soudage. The sinusoidal voltage supplied by the low frequency generator attacks the input of the T-shaped bridge and the phase shifter. the bridge is balanced when the main eddy current converter is applied to the standard welded assembly. Then, the main eddy current converter whose parameters change according to the quality of the welding is placed on the welded assembly to be checked and the output of the bridge provides an imbalance signal which depends on the quality of the welding.
L'amplitude du signal de déséquilibre est mesuré par un indicateur électronique. Pour mesurer la phase, le signal est directement prélevé sur le convertisseur à courants de Foucault principal et est envoyé à travers un multiplicateur de fréquence vers le phasemètre. La tension de référence attaque le phasemètre depuis le générateur basse fréquence à travers le déphaseur et le multiplicateur de fréquence. Le circuit de mesure de la profondeur de l'enfoncement est attaqué par la tension fournie par le générateur haute fréquence. le- signal correspondant à la profondeur de l'enfoncement est fourni par le circuit de mesure de l'indicateur de profondeur de l'enfoncement. The amplitude of the imbalance signal is measured by an electronic indicator. To measure the phase, the signal is taken directly from the main eddy current converter and is sent through a frequency multiplier to the phasemeter. The reference voltage attacks the phasemeter from the low frequency generator through the phase shifter and the frequency multiplier. The depression depth measurement circuit is attacked by the voltage supplied by the high frequency generator. the signal corresponding to the depth of the depression is provided by the measurement circuit of the depth of the depression indicator.
Ce procédé et ce dispositif permettent de supprimer l'influence perturbatrice due à la variation de la valeur de l'entrefer entre le convertisseur à courants de Foucault appliqué et l'assemblage soudé à contrôler. This method and this device make it possible to eliminate the disturbing influence due to the variation in the value of the air gap between the applied eddy current converter and the welded assembly to be checked.
Pourtant ce procédé et ce dispositif n'offre pas une exactitude suffisante du contrôle parce qu'ils ne permettent pas de déterminer d'une façon univoque si la variation de la conductivité dans le matériau de l'assemblage soudé à contrôler par rapport à la conductivité dans le matériau de l'assemblage soudé étalon est due à la qualité de soudage ou à des facteurs indésirables tels que
- hétérogénéité locale de la composition chimique du matériau de l'assemblage soudé à contrôler,
- variation de la température ambiante,
- modification structurale du matériau de l'assemblage soudé à contrôler par suite d'un traitement mécanique.However, this method and this device does not offer sufficient accuracy of the control because they do not make it possible to unequivocally determine whether the variation of the conductivity in the material of the welded assembly to be checked with respect to the conductivity in the material of the standard welded joint is due to the weld quality or to undesirable factors such as
- local heterogeneity of the chemical composition of the material of the welded joint to be checked,
- variation of the ambient temperature,
- structural modification of the material of the welded joint to be checked following a mechanical treatment.
L'utilisation de deux convertisseurs de courants de Foucault disposés coaxialement augmente considérablement l'encombrement du dispositif. The use of two eddy current converters arranged coaxially considerably increases the size of the device.
I1 existe encore un autre procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points (cf., par exemple, "Thèses des rapports de la deuxième conférence des Instituts sur les méthodes de contrôle non destructif", Rigue, RPI, 1975, p. 140 à 143) qui consiste à-réaliser au préalable un étalonnage, c1 est-à-dire qu'on prélève séparément sur des points étalons la dépendance de la phase d'intensité sur chaque fréquence utilisée par rapport aux paramètres mesurés de l'assemblage soudé par points, autrement dit de la profondeur de pénétration-et du diamètre du noyau, et on trace un diagramme. There is yet another method of non-destructive testing of spot welded assemblies (cf., for example, "Report Theses of the Second Institute Conference on Non-Destructive Testing Methods", Rigue, RPI, 1975, p. 140 to 143) which consists in carrying out a calibration beforehand, that is to say that the dependence of the intensity phase on each frequency used in relation to the measured parameters of the assembly is taken separately from standard points. spot welded, in other words the penetration depth and the diameter of the core, and we draw a diagram.
Ensuite, on crée dans la zone du noyau d'un point de soudage un champ électromagnétique basse fréquence primaire qui engendre des courants de Foucault dans ladite zone, ces derniers faisant apparaître un champ électromagnétique basse fréquence secondaire qui, en intéraction avec le champ électromagnétique basse fréquence primaire, donne naissance à un champ électromagnétique basse fréquence résultant on détermine alors la valeur de la phase de l'intensité du champ électromagnétique basse fréquence résultant ; on crée dans la zone du point de soudage de l'assemblage soudé à contrôler un champ électromagnétique- haute fréquence primaire qui engendre des courants de Foucault dans ladite zone, ces derniers faisant apparattre un champ électromagnétique haute fréquence secondaire qui, en intéraction avec le champ électromagnétique haute fréquence primaire, donne naissance à un champ électromagnétique haute fréquence résultant ; on détermine la valeur de la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant. Next, a primary low frequency electromagnetic field is created in the core zone of a welding point which generates eddy currents in said zone, the latter producing a secondary low frequency electromagnetic field which, in interaction with the low electromagnetic field primary frequency, gives rise to a resulting low frequency electromagnetic field, then determines the value of the phase of the intensity of the resulting low frequency electromagnetic field; a primary high frequency electromagnetic field which creates eddy currents in the said zone is created in the area of the welding point of the welded assembly to control a secondary high frequency electromagnetic field which, in interaction with the field high frequency electromagnetic primary, gives rise to a resulting high frequency electromagnetic field; the value of the intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field is determined.
Ensuite, sur le diagramme établi au préalable, on trouve les points correspondant aux valeurs obtenues des phases d'intensités des champs électromagnétiques basse et haute fréquence résultants et on juge de la qualité du point de soudage. Then, on the diagram established beforehand, there are the points corresponding to the values obtained from the intensity phases of the resulting low and high frequency electromagnetic fields and the quality of the welding point is judged.
Le dispositif de mise en oeuvre de ce procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points comporte un convertisseur à courants de Boucault, une voie de mesure basse fréquence constituée par (mis en série) un générateur de signaux basse fréquence, un pont déséquilibré et un détecteur de phase ; une voie de mesure haute fréquence constituée par (mis en série) un générateur de signaux haute fréquence, un pont déséquilibré et un défecteur de phase, ainsi qu'un indicateur. The device for implementing this method of non-destructive testing of spot welded assemblies comprises a Boucault current converter, a low frequency measurement channel constituted by (put in series) a low frequency signal generator, an unbalanced bridge and a phase detector; a high frequency measurement channel consisting of (connected in series) a high frequency signal generator, an unbalanced bridge and a phase defector, as well as an indicator.
Ce procédé et ce dispositif permettent d'élever quelque peu l'exactitude du contrôle parce qu'on juge de la qualité du noyau d'un point de soudage à l'aide de deux paramètres, en particulier de la profondeur de la pénétration et du diamètre du noyau du point de soudage. This method and this device make it possible to somewhat increase the accuracy of the control because the quality of the core of a welding point is judged using two parameters, in particular the depth of penetration and the diameter of the welding point core.
Pourtant, ce procédé et ce dispositif fournissent une exactitude insuffisante parce qu'on juge de la qualité du noyau en utilisant les valeurs absolues des phases d'intensités des champs électromagnétiques résultants. However, this method and this device provide insufficient accuracy because the quality of the nucleus is judged by using the absolute values of the intensity phases of the resulting electromagnetic fields.
Outre cela, ce procédé et ce dispositif ne permettent pas de déterminer d'une façon univoque si la variation de la conductivité dans le matériau de l'assemblage soudé à contrôler par rapport à la conductivité dans le matériau de l'assemblage soudé étalon est due à la qualité de soudage ou à des facteurs indésirables tels que
- hétérogénéité locale de la composition chimique du matériau de l'assemblage soudé à contrôler
- changement de la température ambiante
- modification structurale du matériau de l'assemblage soudé à contrôler par suite d'un traitement mécanique.Besides this, this method and this device do not make it possible to unequivocally determine whether the variation of the conductivity in the material of the welded joint to be checked with respect to the conductivity in the material of the standard welded joint is due welding quality or undesirable factors such as
- local heterogeneity of the chemical composition of the material of the welded joint to be checked
- change of room temperature
- structural modification of the material of the welded joint to be checked following a mechanical treatment.
L'invention vise à fournir un procédé de contrôle non destructif des assemblages soudés par points, ainsi qu'un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé, dans lesquels la qualité de l'assemblage soudé serait déterminée en fonction des valeurs des phases d'intensités des champs électromagnétiques basse et haute fréquence résultants de façon à assurer une exactitude accrue du contrôle grâce à la suppression de l'influence de la variation de la composition chimique, de la modification structurale du matériau due à son traitement mécanique et des conditions ambiantes, par exemple de la température ambiante. The invention aims to provide a method of non-destructive testing of spot welded joints, as well as a device for implementing this process, in which the quality of the welded joint would be determined as a function of the values of the intensity phases. resulting low and high frequency electromagnetic fields so as to ensure increased accuracy of the control by eliminating the influence of the variation in the chemical composition, the structural modification of the material due to its mechanical treatment and the ambient conditions, by example of room temperature.
Le problème posé est résolu à l'aide d'un procédé de contrôle non destructif des assemblages soudés par points qui consiste à créer, dans la zone du noyau d'un point de soudage d'un assemblage soudé à contrôler, un champ électromagnétique basse fréquence primaire qui engendre des courants de Foucault dans ladite zone, ces derniers faisant apparattre un champ électromagnétique basse fréquence secondaire qui, en intéraction avec le champ électromagnétique basse fréquence primaire, produit un champ électromagnétique basse fréquence résultant, à déterminer dans cette zone les valeurs de la phase d'intensité du champ électromagnétique basse fréquence résultant, à créer dans la zone du point de soudage de l'assemblage soudé à contrôler un champ électromagnétique haute fréquence primaire qui engendre les courants de Foucault dans ladite zone, ces derniers faisant apparattre un champ électromagnétique haute fréquence secondaire qui, en intéraction avec le champ électromagnétique haute fréquence primaire, produit un champ électromagnétique haute fréquence résultant, à déterminer dans cette zone la valeur de la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant, et à juger, d'après les valeurs des pyases d'int d'intensités des champs électromagnétiques résultants, de la qualité du noyau du point de soudage, ledit procédé étant, selon l'invention, caractérisé en ce qu'on détermine la différence entre la valeur de la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant et la valeur de la phase d'intensité du champ électromagnétique basse fréquence résultant et on juge de la qualité du noyau du point de soudage directement en fonction de cette différence. The problem is solved with the help of a non-destructive testing process for spot welded joints which consists in creating, in the core area of a welding spot of a welded joint to be tested, a low electromagnetic field. primary frequency which generates eddy currents in said zone, the latter producing a secondary low frequency electromagnetic field which, in interaction with the primary low frequency electromagnetic field, produces a resulting low frequency electromagnetic field, to determine in this zone the values of the intensity phase of the resulting low frequency electromagnetic field, to be created in the area of the welding point of the welded assembly to control a primary high frequency electromagnetic field which generates the eddy currents in said area, the latter causing a field to appear secondary high frequency electromagnetic which, in interaction with the high frequency electromagnetic field e primary, produces a resulting high frequency electromagnetic field, to determine in this zone the value of the intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field, and to judge, according to the values of pyases of field intensity resulting from the quality of the nucleus of the welding point, said method being, according to the invention, characterized in that the difference is determined between the value of the intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field and the value of the intensity phase of the resulting low frequency electromagnetic field and the quality of the welding point nucleus is judged directly as a function of this difference.
La détermination de la différence entre les valeurs des- phases d'intensités des champs électromagnétiques permet de juger d'une façon exacte de la qualité d'un assemblage soudé par points en présence de différents facteurs perturbants. Determining the difference between the values of the intensity phases of the electromagnetic fields makes it possible to accurately judge the quality of a spot welded joint in the presence of various disturbing factors.
Sous l'action de facteurs perturbants tels que la variation de la composition chimique du matériau des pièces à assembler, la modification structurale du matériau due au traitement mécanique ainsi que la variation de la température ambiante, on observe un changement notable de la conductivité du matériau qui peut être mesurable voire même plus grand que les changements de la conductivité dus au processus du soudage. Under the action of disturbing factors such as the variation of the chemical composition of the material of the parts to be assembled, the structural modification of the material due to the mechanical treatment as well as the variation of the ambient temperature, a notable change in the conductivity of the material is observed. which can be measurable or even greater than the changes in conductivity due to the welding process.
Comme ces changements de la conductivité dus aux facteurs perturbants ci-indiqués ont lieu tant dans la couche superficielle que dans le noyau d'un point de soudage, la différence entre les valeurs des c-onductivités respectivement proportionnelles aux conductivités dans ces zones ne dépend pas de l'influence de ces facteurs perturbants et ne se trouve déterminée que par la modification structurale du matériau lors du soudage. As these changes in conductivity due to the disturbing factors indicated above take place both in the surface layer and in the core of a welding spot, the difference between the values of the c-conductivities respectively proportional to the conductivities in these zones does not depend influence of these disturbing factors and is only determined by the structural modification of the material during welding.
il est utile de créer dans la zone disposée à proximité immédiate du point de soudage un champ électromagnétique haute fréquence primaire qui engendre des courants de Foucault dans ladite zone, ces derniers faisant apparat tre un champ électromagnétique haute fréquence secondaire qui; en intéraction avec le champ électromagnétique haute fréquence primaire, produit un champ électromagnétique haute fréquence résultant, de déterminer la différence entre la valeur de la phase d 'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant dans la zone disposée à proximité immédiate du point de soudage et la valeur de la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant dans la zone du point de soudage et de juger de la qualité du noyau d'un point de soudage eiq fonction directe de la valeur de cette différence. it is useful to create in the zone located in the immediate vicinity of the welding point a primary high frequency electromagnetic field which generates eddy currents in said zone, the latter revealing a secondary high frequency electromagnetic field which; in interaction with the primary high frequency electromagnetic field, produces a resulting high frequency electromagnetic field, to determine the difference between the value of the intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field in the area disposed in the immediate vicinity of the welding point and the value of the phase of intensity of the high frequency electromagnetic field resulting in the area of the welding point and to judge the quality of the core of a welding point eiq direct function of the value of this difference.
La création du champ électromagnétique haute fréquence primaire dans la zone disposée à proximité immédiate de l'assemblage soudé-par points permet d'engendrer les courants de Foucault et de mesurer la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant dans la couche superficielle qui n'a pas subi de traitement thermique durant le soudage. The creation of the primary high frequency electromagnetic field in the area located in the immediate vicinity of the spot-welded assembly makes it possible to generate the eddy currents and to measure the phase of intensity of the high frequency electromagnetic field resulting in the surface layer which has not undergone heat treatment during welding.
En présence d'un défaut du type "collage", les modifications structurales du matériau dans la couche superficielle de l'assemblage soudé entraient des variations insignifiantes de la conductivité qui diffère peu de la conductivité du matériau qui n'a pas subi de traitement thermique. In the presence of a "bonding" type defect, the structural changes in the material in the surface layer of the welded joint resulted in insignificant variations in the conductivity which differed little from the conductivity of the material which had not undergone heat treatment. .
La présence d'un défaut due type "fusion de part en part" est caractérisée par une grande modification structurale du matériau dans la couche superficielle de l'assemblage soudé et, par conséquent, par un changement notable de sa conductivité. The presence of a "side-to-side fusion" type defect is characterized by a large structural modification of the material in the surface layer of the welded assembly and, consequently, by a notable change in its conductivity.
le problème est également résolu à l'aide d'un dispositif de contrôle non destructif pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention qui comporte un convertisseur à courants de Foucault, une vPae de mesure basse fréquence constituée par (mis en série) un générateur de signaux basse fréquence, un pont déséquilibré et un détecteur de phase ; une voie de mesure haute fréquence constitué par (mis en série) un générateur-de signaux haute fréquence, un pont déséquilibré, un détecteur de phase, ainsi qu'un indicateur, ledit dispositif étant, conformément à l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un commutateur commandé pour un branchement alternatif du convertisseur à courants de Foucault sur les ponts déséqui- librés dans les voies de mesure basse et haute fréquence, un bloc de mémoire pour mémoriser le signal de sortie du détecteur de phase de la voie de mesure haute fréquence, ce bloc étant relié à la sortie du détecteur de phase de la voie de mesure haute fréquence, qu'il comporte également un bloc de comparaison du signal stocké dans le bloc dé mémoire et du signal du détecteur de phase de la voie de mesure basse fréquence ; un bloc de commande, dont les sorties sont reliées aux entrées de commande du commutateur commandé, du bloc de mémoire et du bloc de comparaison et qui élabore à tour de rôle des signaux simultanément pour le branchement du convertisseur à courants de Foucault sur le pont déséquilibré de la voie de mesure haute fréquence et pour la mémorisation du signal de sortie du détecteur de phase de la voie de mesure haute fréquence par le bloc de mémoire, ainsi que des signaux simultanément pour le branchement du convertisseur à courants de Foucault dans le pont déséquilibré de la voie de mesure basse fréquence et pour la comparaison du signal du détecteur de phase de la voie de mesure basse fréquence et du signal stocké dans le bloc de mémoire.L'introduction d'un bloc de commande, d'un commutateur commande, d'un bloc de mémoire et d'un bloc de comparaison donne la possibilité de déterminer la différence entre les valeurs de phases d'intensités des champs électromagnétiques résultants basse et haute fréquence qui dépend de la différence des conductivités du matériau dans la couche superficielle de l'assemblage soudé à contrôler et dans la zone du noyau du point de soudage de l'assemblage soudé à contrôler cette différence étant due seulement au processus de soudage. the problem is also solved using a non-destructive control device to implement the method of the invention which includes an eddy current converter, a low frequency measurement vPae constituted by (put in series) a low frequency signal generator, unbalanced bridge and phase detector; a high frequency measurement channel consisting of (connected in series) a high frequency signal generator, an unbalanced bridge, a phase detector and an indicator, said device being, in accordance with the invention, characterized in that 'it also includes a controlled switch for alternating connection of the eddy current converter on the unbalanced bridges in the low and high frequency measurement channels, a memory block for storing the output signal of the phase detector of the high frequency measurement channel, this block being connected to the output of the phase detector of the high frequency measurement channel, that it also includes a block for comparing the signal stored in the memory block and the signal of the phase of the low frequency measurement channel; a control block, the outputs of which are connected to the control inputs of the controlled switch, of the memory block and of the comparison block and which in turn produces signals simultaneously for the connection of the eddy current converter on the unbalanced bridge of the high frequency measurement channel and for memorizing the output signal of the phase detector of the high frequency measurement channel by the memory block, as well as signals simultaneously for the connection of the eddy current converter in the unbalanced bridge of the low frequency measurement channel and for the comparison of the signal from the phase detector of the low frequency measurement channel with the signal stored in the memory block. The introduction of a control block, a control switch, of a memory block and a comparison block gives the possibility of determining the difference between the intensity phase values of the resulting electromagnetic fields low and h another frequency which depends on the difference in the conductivities of the material in the surface layer of the welded assembly to be checked and in the region of the welding point core of the welded assembly to be checked this difference being due only to the welding process.
I1 est utile de munir le dispositif d'un commutateur commandé auxiliaire pour commuter la deuxième entrée du circuit de comparaison du détecteur de phase de la voie de mesure basse fréquence sur le détecteur de phase de la voie de mesure haute fréquence, alors que le bloc de commande comporte une quatrième sortie reliée à l'entrée de commande du commutateur commandé auxiliaire, cette sortie fournissant simultanément des signaux pour le branchement du convertisseur à courants de Foucault sur le pont déséquilibré de la voie de mesure haute fréquence, pour le branchement du détecteur de phase de la voie de mesure haute fréquence sur la deuxième entrée du circuit de comparaison et pour la comparaison du signal fourni par le détecteur de phase de la voie de mesure haute fréquence et du signal stocké dans le bloc de mémoire. It is useful to provide the device with an auxiliary controlled switch to switch the second input of the comparison circuit of the phase detector of the low frequency measurement channel to the phase detector of the high frequency measurement channel, while the block control unit has a fourth output connected to the control input of the auxiliary controlled switch, this output simultaneously providing signals for the connection of the eddy current converter to the unbalanced bridge of the high frequency measurement channel, for the connection of the detector phase of the high frequency measurement channel on the second input of the comparison circuit and for the comparison of the signal supplied by the phase detector of the high frequency measurement channel with the signal stored in the memory block.
Une telle réalisation du dispositif permet de comparer deux signaux proportionnels à la valeur de la conductivité du matériau de l'assemblage soudé à contrôler dans la couche superficielle dans la zone d'un point de soudage et dans la couche superficielle du matériau dans la zone disposée à proximité immédiate du point de soudage. Such an embodiment of the device makes it possible to compare two signals proportional to the value of the conductivity of the material of the welded assembly to be checked in the surface layer in the region of a welding spot and in the surface layer of the material in the region disposed in the immediate vicinity of the welding point.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'exemples concrets de réalisation et dans laquelle on se réfère aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1A représente schématiquement un point de soudage (montré en coupe transversale) avec un convertisseur à courants de Foucault appliqué au-dessus de ce point;;
la figure 1B est un graphique traduisant, dans le cas de la figure 1A, la relation entre le signal de sortie du convertisseur à courants de Foucault et le temps durant lequel a lieu le contrôle, conformément à l'invention
la figure 2A représente d'une façon schématique l'une des variantes d'un point de soudage (montré en coupe transversale) avec un convertisseur à courants de Foucault appliqué au-dessus de ce point
la figure 2B est un graphique caractérisant, dans le cas de la figure 2A, -la dépendance entre le signal de sortie du convertisseur à courants de Foucault et le temps durant lequel a lieu le contrôle, conformément à l'invention
la figure A représente schématiquement une autre variante d'un point de soudage (montré en coupe transversale) avec un convertisseur à courants de Foucault appliqué audessus de ce point
la figure 33 est un graphique caractérisant, dans le cas de la figure 3A, la dépendance entre le signal du convertisseur à courants de Foucault et le temps durant lequel a lieu le contrôle, conftrmément à l'invention ;;
la figure 4A représente schématiquement un point de soudage (montré en coupe transversale) avec un convertisseur à courants de Foucault appliqué au-dessus de ce point
la figure 4B est un graphique caractérisant, dans le cas de la figure 4A, la dépendance entre le signal du convertisseur à courants de Foucault et le temps durant lequel a lieu le contrôle, conformément à l'invention
la figure 5A représente schématiquement un point de soudage (montré en coupe transversale) avec un convertisseur à courants de Foucault appliqué au-dessus de ce point
la figure 53 est un graphique caractérisant, dans le cas de la figure 5A, la dépendance entre le signal du convertisseur à courants de Foucault et le temps durant lequel a lieu le contrôle, conformément à l'invention
la figure 6 est un schéma synoptique deun dispositir pour la mise en oeuvre du procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points selon l'invention; et
la figure 7 est un schéma synoptique d'un exemple de réalisation du dispositif mettant en oeuvre le procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points selon l'invention.The invention will be better understood on reading the detailed description which follows of concrete embodiments and in which reference is made to the appended drawings in which
FIG. 1A schematically represents a welding point (shown in cross section) with an eddy current converter applied above this point;
FIG. 1B is a graph translating, in the case of FIG. 1A, the relationship between the output signal of the eddy current converter and the time during which the control takes place, in accordance with the invention
FIG. 2A schematically represents one of the variants of a welding point (shown in cross section) with an eddy current converter applied above this point
FIG. 2B is a graph characterizing, in the case of FIG. 2A, the dependence between the output signal of the eddy current converter and the time during which the control takes place, in accordance with the invention
FIG. A schematically represents another variant of a welding point (shown in cross section) with an eddy current converter applied above this point
FIG. 33 is a graph characterizing, in the case of FIG. 3A, the dependence between the signal of the eddy current converter and the time during which the control takes place, in accordance with the invention;
FIG. 4A schematically represents a welding point (shown in cross section) with an eddy current converter applied above this point
FIG. 4B is a graph characterizing, in the case of FIG. 4A, the dependence between the signal of the eddy current converter and the time during which the control takes place, in accordance with the invention
FIG. 5A schematically represents a welding point (shown in cross section) with an eddy current converter applied above this point
FIG. 53 is a graph characterizing, in the case of FIG. 5A, the dependence between the signal of the eddy current converter and the time during which the control takes place, in accordance with the invention
Figure 6 is a block diagram of a device for implementing the non-destructive testing method of spot welded assemblies according to the invention; and
FIG. 7 is a block diagram of an exemplary embodiment of the device implementing the method of non-destructive testing of spot welded assemblies according to the invention.
Le procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudés par points est réalisé de la façon suivante un convertisseur à courants de Foucault 1 (figure 1 ) est installé au-dessus d'un assemblage soudé 2 à contrôler. The non-destructive testing process for spot welded assemblies is carried out as follows: an eddy current converter 1 (FIG. 1) is installed above a welded assembly 2 to be tested.
Afin de supprimer l'influence de la variation de l'entrefer entre le convertisseur à courants de Foucault 1 et lBassem- blage soudé 2 à contrôler, on branche le convertisseur à courants de Foucault 1 dans un pont déséquilibré réglé par un procédé connu de façon que la phase de la tension de sortie du pont déséquilibré ne dépende pas de la valeur de l'entrefer entre le convertisseur à courants de Foucault 1 et l'assemblage soudé 2 à contrôler, mais soit déterminée par la variation de la conductivité dans la zone contrôlée qui dépend, à son tour, de la modification structurale du matériau, c'est-à-dire qui dépend de la qualité du noyau du point de soudage et de la présence de défauts dans le noyau.In order to eliminate the influence of the variation in the air gap between the eddy current converter 1 and the welded assembly 2 to be controlled, the eddy current converter 1 is connected to an unbalanced bridge regulated by a known method. that the phase of the output voltage of the unbalanced bridge does not depend on the value of the air gap between the eddy current converter 1 and the welded assembly 2 to be checked, but is determined by the variation of the conductivity in the area controlled which in turn depends on the structural modification of the material, that is to say which depends on the quality of the core of the welding point and the presence of defects in the core.
À l'aide du convertisseur à courants de Foucault 1 alimenté en tension sinusoldale haute fréquence, on crée un champ électromagnétique primaire qui engendre des courants de Foucault dans l'assemblage soudé 2 à contrôler. Using the eddy current converter 1 supplied with high frequency sinusoidal voltage, a primary electromagnetic field is created which generates eddy currents in the welded assembly 2 to be controlled.
La fréquence de la tension sinusoidale est choisie telle que le champ électromagnétique haute fréquence créé par le convertisseur à courants de Foucault I ne pénètre que dans la couche superficielle de l'assemblage soudé 2 à contrôler sans atteindre la profondeur où peut se situer un noyau 3 du point de soudage de l'assemblage soudé 2 à contrôler. The frequency of the sinusoidal voltage is chosen such that the high frequency electromagnetic field created by the eddy current converter I penetrates only into the surface layer of the welded assembly 2 to be checked without reaching the depth where a core 3 may be located. the welding point of the welded joint 2 to be checked.
Les courants de Foucault produisent un champ électromagnétique haute fréquence secondaire qui, en intéraction avec le champ électromagnétique haute fréquence primaire, donne naissance à un champ électromagnétique haute fréquence résultant dont la phase d'intensité dépend de la conductivité du matériau, c'est-à-dire de la structure du matériau de la couche superficielle de l'assemblage soudé 2 à contrôler. The eddy currents produce a secondary high frequency electromagnetic field which, in interaction with the primary high frequency electromagnetic field, gives rise to a resulting high frequency electromagnetic field whose intensity phase depends on the conductivity of the material, i.e. -display the structure of the material of the surface layer of the welded assembly 2 to be checked.
Le champ électromagnétique haute fréquence résultant agit sur le convertisseur à courants de Boucault 1 et modifie ses paramètres en fonction de la qualité du soudage. The resulting high frequency electromagnetic field acts on the Boucault 1 current converter and modifies its parameters according to the quality of the welding.
On mesure la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant et on la convertit en une tension proportionnelle. The intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field is measured and converted to a proportional voltage.
Ensuite, on change la fréquence de la tension sinusoidale alimentant le convertisseur à courants de
Foucault 1, én la choisissant plus basse.Then, we change the frequency of the sinusoidal voltage supplying the current converter
Foucault 1, choosing it lower.
La fréquence de la tension sinusoidale est choisie telle que le champ électromagnétique basse fréquence primaire créé par le convertisseur à courant de Foucault 1 pénètre jusqu'à la profondeur où peut se situer le noyau 3 du point de soudage de l'assemblage soudé 2 à contrôler. The frequency of the sinusoidal voltage is chosen such that the primary low frequency electromagnetic field created by the eddy current converter 1 penetrates to the depth where the core 3 of the welding point of the welded assembly 2 to be checked can be located. .
Le champ électromagnétique basse fréquence primaire engendre dans l'assemblage soudé 2 à contrôler des courants de Foucault. The primary low frequency electromagnetic field generates in the welded assembly 2 to control eddy currents.
Les courants de Foucault produisent un-champ électromagnétique basse fréquence secondaire qui, en interaction avec le champ électromagnétique basse fréquence primaire, donne naissance à un champ électromagnétique basse fréquence résultant dont la phase d'intensité dépend de la valeur de la conductivité, c'est-à-dire de la structure tant de la couche superficielle que du noyau 3 du point de soudage de l'assemblage soudé 2 à contrôler. Eddy currents produce a secondary low frequency electromagnetic field which, in interaction with the primary low frequency electromagnetic field, gives rise to a resulting low frequency electromagnetic field, the intensity phase of which depends on the value of the conductivity. that is to say of the structure both of the surface layer and of the core 3 of the welding point of the welded assembly 2 to be checked.
le champ électromagnétique basse fréquence résultant agit sur le convertisseur à courants de Foucault 1 en modifiant ses paramètres en fonction de la qualité- du soudage. the resulting low frequency electromagnetic field acts on the eddy current converter 1 by modifying its parameters as a function of the quality of the welding.
On mesure la phase dtintensité du champ électromagnétique résultant basse fréquence et on la convertit en tension proportionnelle. The intensity phase of the resulting low frequency electromagnetic field is measured and converted into proportional voltage.
Ensuite, on compare la valeur de la tension obtenue à l'action du champ électromagnétique haute fréquence primaire sur l'assemblage soudé 2 à contrôler avec la valeur de la tension obtenue à l'action du champ électromagnétique basse fréquence primaire sur l'assemblage soudé 2 à contrôler. Then, the value of the voltage obtained is compared to the action of the primary high frequency electromagnetic field on the welded assembly 2 to be checked with the value of the voltage obtained to the action of the primary low frequency electromagnetic field on the welded assembly 2 to be checked.
Dans le cas d'un noyau 3 de bonae qualité du point de soudage, les structures du matériau dans la couche superficielle et dans la zone du noyau 3 du point de soudage différent et le matériau dans ces zones possède des conductivités différentes. Si la différence entre la valeur de la tension correspondant à la couche superficielle et la valeur de la tension correspondant à la zone de disposition du noyau 3 du point de soudage est supérieure à une valeur UO préétablie qui est l'indice de la qualité d'un assemblage sondé, l'assemblage soudé 2 est considéré bon et, si cette différence est inférieure à la valeur préétablie UO, l'assemblage soudé à contrôler n'est pas bon. In the case of a good quality core 3 of the welding point, the structures of the material in the surface layer and in the zone of the core 3 of the different welding point and the material in these zones has different conductivities. If the difference between the value of the voltage corresponding to the surface layer and the value of the voltage corresponding to the zone of arrangement of the core 3 of the welding point is greater than a preset UO value which is the quality index of a probed assembly, the welded assembly 2 is considered good and, if this difference is less than the preset value UO, the welded assembly to be checked is not good.
Sur le graphique représenté à la figure 13, une courbe 4 correspond à la tension U1 proportionnelle à la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant et une courbe 5 correspond à la tension U2 proportionnelle à la phase d'intensité du champ électromagnétique basse fréquence résultant. Sur l'axe des abscisses est porté le temps t durant lequel a lieu le contrôle et sur l'axe des ordonnées est portée la tension U. On the graph represented in FIG. 13, a curve 4 corresponds to the voltage U1 proportional to the intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field and a curve 5 corresponds to the voltage U2 proportional to the intensity phase of the low electromagnetic field resulting frequency. The time t during which the control takes place is plotted on the abscissa axis and the voltage U is plotted on the ordinate axis.
A l'examen de la courbe, on voit que la différence des tensions QU-= U1 - U2 est supérieure à UO ; donc l'assemblage soudé 2 à contrôler est bon. On examining the curve, we see that the difference in voltages QU- = U1 - U2 is greater than UO; therefore the welded assembly 2 to be checked is good.
Sur la figure 2A est représentée une variante de l'assemblage soudé par points sans noyau de point de soudage d'un assemblage soudé 6 à contrôler
L'absence du noyau de point de soudage fait qu'il y a une très faible différence des structures dans la couche superficielle et dans la zone 7 où doit se situer le noyau de point de soudage d'un bon assemblage soudé.In FIG. 2A is shown a variant of the spot welded joint without a welding point core of a welded joint 6 to be checked.
The absence of the welding point core means that there is very little difference in the structures in the surface layer and in zone 7 where the welding point core of a good welded assembly must be located.
C'est pourquoi il y a une faible différence des conductivités de ces zones. This is why there is a small difference in the conductivities of these zones.
La tension obtenue à l'action du champ électromagnétique haute fréquence primaire sur l'assemblage soudé 6 à contrôler diffère peu de la tension obtenue à l'action du champ électromagnétique basse fréquence primaire sur l'assemblage soudé 6 à contrôler (figure 23). The voltage obtained by the action of the primary high frequency electromagnetic field on the welded assembly 6 to be tested differs little from the voltage obtained by the action of the primary low frequency electromagnetic field on the welded assembly 6 to be checked (Figure 23).
A l'examen de la courbe 8 on voit que comme la structure de la couche superficielle de l'assemblage soudé 6 à contrôler est identique à celle de l'assemblage soudé 2 à contrôler, la tension correspondant à cette zone dans l'assemblage soudé 6 à contrôler est égale à U1. On examination of curve 8 it can be seen that since the structure of the surface layer of the welded assembly 6 to be checked is identical to that of the welded assembly 2 to be checked, the tension corresponding to this zone in the welded assembly 6 to be checked is equal to U1.
A l'examen de la courbe 9 on voit que la tension U3 correspondant à la zone 7 diffère peu de la tension U1.On examination of curve 9, it can be seen that the voltage U3 corresponding to the area 7 differs little from the voltage U1.
La différence # U1 = U1 - U3 est inférieure à UO, c'est-à- dire que l'assemblage soudé 6 à contrôler n'est pas bon. The difference # U1 = U1 - U3 is less than UO, that is to say that the welded assembly 6 to be checked is not good.
Sur la figure 3A est représentée une variante de l'assemblage soudé par points dont le noyau 10 de point de soudage d'un assemblage soudé 11 à contrôler atteint la surface de l'assemblage soudé il à contrôler. In FIG. 3A is shown a variant of the spot welded assembly, the core 10 of the welding point of a welded assembly 11 to be checked reaches the surface of the welded assembly it to be checked.
La disposition du noyau 10 du point de soudage en toute épaisseur de l'assemblage soudé 11 à contrôler fait qu'il y a une faible différence des structures de la couche superficielle et de la zone où se situe le noyau 10. The arrangement of the core 10 of the welding point in any thickness of the welded assembly 11 to be checked means that there is little difference in the structures of the surface layer and in the zone where the core 10 is located.
Respectivement, les conductivités de ces zones diffèrent peu. Respectively, the conductivities of these zones differ little.
La tension obtenue à l'action du champ électromagnétique haute fréquence primaire sur 11 assemblage soudé 11 à contrôler diffère peu de la tension obtenue à l'action du champ électromagnétique basse fréquence primaire sur l'assemblage soudé 11 à contrôler. The voltage obtained by the action of the primary high frequency electromagnetic field on the welded assembly 11 to be tested differs little from the voltage obtained by the action of the primary low frequency electromagnetic field on the welded assembly 11 to be tested.
Sur la figure 3B la courbe 12 correspond à la valeur d'une tension U4 proportionnelle à la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant et la courbe 13 correspond à la valeur d'une tension U2 proportionnelle à la phase d'intensité du champ électromagnétique basse fréquence résultant. In FIG. 3B, curve 12 corresponds to the value of a voltage U4 proportional to the intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field and curve 13 corresponds to the value of a voltage U2 proportional to the intensity phase of the resulting low frequency electromagnetic field.
Comme la structure de la zone où se trouve le noyau 10 de l'assemblage soudé 11 à contrôler est identique à celle de la zone où se trouve le noyau 3 de l'assemblage soudé 2 à contrôler, la tension correspondant à la zone où se trouve le noyau 10 est égale à U2. As the structure of the zone where the core 10 of the welded assembly 11 to be inspected is identical is that of the zone where the core 3 of the welded assembly 2 to be inspected is located, the tension corresponding to the zone where finds the kernel 10 is equal to U2.
A l'examen de la courbe 12, on voit que la tension U4 correspondant à la couche superficielle de l'assemblage soudé 11 à contrôler diffère peu de la valeur de la tension U2. On examination of curve 12, it can be seen that the voltage U4 corresponding to the surface layer of the welded assembly 11 to be checked differs little from the value of the voltage U2.
La différence # U2 = U4 - U2 est inférieure à UO, c'est-à-dire que l'assemblage soudé 11 à contrôler n'est pas bon. The difference # U2 = U4 - U2 is less than UO, that is to say that the welded assembly 11 to be checked is not good.
Des exemples du procédé de contrôle non destructif d'assemblages soudé par points et de réalisation du dispositif pour mettre en oeuvre ledit procédé dans différentes conditions vont maintenant entre indiqués. Examples of the method for the non-destructive testing of spot welded assemblies and the production of the device for implementing said method under different conditions will now be indicated.
Exemple 1
Nuance du matériau de l'assemblage soudé Acier 15KIl
à contr#ler .......................... áimanté à
courant
continu
épaisseur du matériau de l'assemblage
soudé à contrôler ................... 3 + 3(mm)
Fréquence de la tention sinusoïdale
haute fréquence 0 120 kHz
Fréquence de la tension sinusoïdale
basse fréquence ..................... 3 kHz
Valeur de la tension UO préétablie .... 0,10 V
Tension U1 obtenue à l'action du champ
électromagnétique haute fréquence
primaire sur l'assemblage soudé à
contrôler ....... 0,26 V
Tension U2 obtenue à l'action dL champ
électromagnétique -basse fréquence
primaire sur l'assemblage soudé à contrôler .................. 0,10 V
Différence entre les tensions
# U = U1 - U2 ....................... 0,16 V
Comme # U est supérieure à UO, l'assemblage soudé contrôlé est de bonne qualité et correspond au cas de l'as- semblage soudé par poinss représenté à la figure îA. Example 1
Grade of welded joint material Steel 15KIl
to control ..........................
current
continued
thickness of the joint material
welded to control ................... 3 + 3 (mm)
Frequency of sinusoidal retention
high frequency 0 120 kHz
Frequency of the sinusoidal voltage
low frequency ..................... 3 kHz
Preset UO voltage value .... 0.10 V
Voltage U1 obtained by the action of the field
high frequency electromagnetic
primer on the welded assembly
check ....... 0.26 V
Voltage U2 obtained at the action of the field
electromagnetic - low frequency
primer on the welded assembly to be checked .................. 0.10 V
Difference between voltages
# U = U1 - U2 ....................... 0.16 V
Since # U is greater than UO, the controlled welded assembly is of good quality and corresponds to the case of the pointer welded assembly shown in FIG.
Exemple 2
Nuance du matériau de l'assemblage Acier 15 XII
soudé à contrôler ................. aimanté à courant
continu
Epaisseur du matériau de l'assemblage
soudé à contrôler ................. 3 + 3 (mm)
Fréquence de la tension sinusoïdale
haute fréquence................... 120 kHz
Fréquence de la tension sinusoidale
basse fréquence ................... 3 kHz
Valeur de la tension UO préétablie ... 0,10 V
Tension U1 obtenue à l'action du champ
électromagnétique haute fréquence
primaire sur l'assemblage soudé à
contrôler ........................ 0,26 V
Tension U3 obtenue à l'action du champ
électromagnétique basse fréquence
primaire sur l'assemblage soudé à
contrôler ......................... 0,22 V
Différence A U1 entre la tension U1
et la tension ....... 0,04 V
Comme t U1 est inférieure à UO , l'assemblage soudé contrôlé n'est pas de bonne qualité et correspond à l'assemblage soudé représenté à la figure 2A. Example 2
Grade of assembly material Steel 15 XII
soldered to control ................. magnetic current
continued
Thickness of the joint material
welded to control ................. 3 + 3 (mm)
Frequency of the sinusoidal voltage
high frequency ................... 120 kHz
Frequency of sinusoidal tension
low frequency ................... 3 kHz
Preset UO voltage value ... 0.10 V
Voltage U1 obtained by the action of the field
high frequency electromagnetic
primer on the welded assembly
check ........................ 0.26 V
Voltage U3 obtained by the action of the field
low frequency electromagnetic
primer on the welded assembly
control ......................... 0.22 V
Difference A U1 between voltage U1
and the voltage ....... 0.04 V
As t U1 is less than UO, the welded assembly tested is not of good quality and corresponds to the welded assembly shown in FIG. 2A.
Exemple 3
Nuance du matériau de l'assemblage Acier 15KII
soudé à contrôler . . . . . . . . . aimanté à
courant con
tinu
épaisseur du matériau de l'assemblage
soudé à contrôler . . . . . . . . . 3 + 3 (mm)
Fréquence de la tension sinusoidale
haute fréquence . . . . . . . . . . 120 kHz
Fréquence de la tension sinusoïdale basse fréquence . . . . . . . . . . 3 3 kHz
Valeur de la tension U0 préétablie 0,10 V
Tension U4 obtenue à l'action du
champ électromagnétique haute
fréquence primaire sur l'assem
blage soudé à contrôler . . . . . . 3,15 V
Tension U2 obtenue à l'action du
champ électromagnétique basse
fréquence primaire sur l'assemblage
soudé à contrôler . . . . . . . .. 0,10 V Différence # U2 entre la tension U4
et la tension U2 . . . . . . . . . 0,05 V
Comme #U2 est inférieure à UO, $l'assemblage soudé contrôlé n'est pas de bonne qualité et correspond à l'as- semblage soudé par points représenté à la figure 3 A
Exemple 4
Nuance du matériau de l'assemblage Acier O8KII ai
soudé a contrôler . . . . . . . mante à courant
continu
Epaisseur de l'assemblage soudé à
contrôler . . . . . . . . . . . . 3 + 3 cmm)
Fréquence de la tension sinusoïdale
haute fréquence . . . . . . . . . 120 kHz
Fréquence de la tension sinusoïdale
basse fréquence . . . . . . .. , 3 kHz
Valeur de la tension UO préétablie 0,10 V
Tension U1 obtenue à l'action du
champ électromagnétique haute
frequence primaire sur l'assem
blage soudé à contrôler . . . . . 0,6 V
Tension U2 obtenue à l'action du
champ électromagnétique basse
fréquence primaire sur l'assembla-
ge soudé à contrôler . . . . . . . 0,36 V
Différence # U entre la tension U1
et la tension U2 . . . . . . . . . 0,24 V
Comme U est supérieure à UO, l'assemblage soudé contrôlé est do borne qualité et correspond à l'assemblage soudé par points représenté à la figure 1 A.Example 3
Grade of assembly material Steel 15KII
soldered to control. . . . . . . . . magnetized to
current con
tinu
thickness of the joint material
soldered to control. . . . . . . . . 3 + 3 (mm)
Frequency of sinusoidal tension
high frequency . . . . . . . . . . 120 kHz
Frequency of low frequency sinusoidal voltage. . . . . . . . . . 3 3 kHz
Value of preset voltage U0 0.10 V
Voltage U4 obtained by the action of
high electromagnetic field
primary frequency on the assem
welded wiring to be checked. . . . . . 3.15 V
Voltage U2 obtained by the action of
low electromagnetic field
primary frequency on the assembly
soldered to control. . . . . . . .. 0.10 V Difference # U2 between voltage U4
and the voltage U2. . . . . . . . . 0.05 V
As # U2 is less than UO, $ the welded assembly tested is not of good quality and corresponds to the spot welded assembly shown in Figure 3 A
Example 4
Grade of assembly material Steel O8KII ai
soldered to control. . . . . . . mantis current
continued
Thickness of the welded joint
control. . . . . . . . . . . . 3 + 3 cmm)
Frequency of the sinusoidal voltage
high frequency . . . . . . . . . 120 kHz
Frequency of the sinusoidal voltage
low frequency. . . . . . .., 3 kHz
Value of the preset UO voltage 0.10 V
Voltage U1 obtained by the action of
high electromagnetic field
primary frequency on the assembly
welded wiring to be checked. . . . . 0.6 V
Voltage U2 obtained by the action of
low electromagnetic field
primary frequency on the assembly
welded ge to control. . . . . . . 0.36 V
Difference # U between voltage U1
and the voltage U2. . . . . . . . . 0.24 V
As U is greater than UO, the controlled welded assembly is do quality limit and corresponds to the spot welded assembly shown in Figure 1 A.
Exemple 5
Nuance du matériau de l'assemblage Acier O8KII ai
soudé à contrôler . . . . . . . . manté à courant
continu
Epaisseur du matérau de l'assemblage
soudé à contrôler . . . . . . . . 3 + 3,5 (mm)
Fréquence de la tension sinusoïdale haute fréquence . . . . . . . . . . 120 kHz
Fréquence de la tension sinusoïdale
basse tension . . . . . . . . . . .- 3 kHz
Valeur de la tension UO préétablie 0,10 V
Tension U1 obtenue a l'action du champ
électromagnétique haute fréquence
primaire sur l'assemblage soudé à
contrôler . . . . . . . . . . . .. 0,68 V
Tension U3 obtenu à 11 action du champ
électromagnétique basse fréquence
primaire sur l'assemblage soudé à
contrôler ........................ 0,63 V
Différence # U1 entre la tension U1
et la tension U3 ................. 0,05 V
Comme i U1 est inférieure à UO, l'assemblage soudé contrôlé est de bonne qualité et correspond à l'assemblage soudé par points représenté à la figure 2 A.Example 5
Grade of assembly material Steel O8KII ai
soldered to control. . . . . . . . mantle current
continued
Thickness of the assembly material
soldered to control. . . . . . . . 3 + 3.5 (mm)
Frequency of the high frequency sinusoidal voltage. . . . . . . . . . 120 kHz
Frequency of the sinusoidal voltage
low tension . . . . . . . . . . .- 3 kHz
Value of the preset UO voltage 0.10 V
Voltage U1 obtained by the action of the field
high frequency electromagnetic
primer on the welded assembly
control. . . . . . . . . . . .. 0.68 V
Voltage U3 obtained at 11 field action
low frequency electromagnetic
primer on the welded assembly
check ........................ 0.63 V
Difference # U1 between voltage U1
and the voltage U3 ................. 0.05 V
As i U1 is less than UO, the controlled welded assembly is of good quality and corresponds to the spot welded assembly shown in Figure 2 A.
Exemple 6
Nuance du matériau de l'assemblage Acier 08EII ai
soudé à contrôler . manté à courant
continu
épaisseur du matéiiau de l'assemblage
soudé à contrôler ................ 3+ 3,5 (mm)
Fléquence de la tension sinusoïdale
haute fréquence .................. 120 kHz
Fréquence de la tension sinusoïdale
basse fréquence .................. 3 kHz
Valeur de la tension UO préétablie O,IO V
Tension U4 obtenue à l'action du champ
électromagnétique haute fréquence
primaire sur l'assemblage soudé à
contrôler ........................ 0,40 V
Tension U2 obtenue à l'action du
champ électromagnétique basse
fréquence primaire sur l'assemblage
soudé à contrôler ................ 0,36 V
Différence U2 entre la tension U4
et la tension U2 ................. 0,04 V
Comme # U2 est inférieure à UO, 11 assemblage soudé contrôlé n'est pas de bonne qualité et correspond à l'assemblage soudé par points représenté à la figure 3A.Example 6
Grade of assembly material Steel 08EII ai
soldered to control. mantle current
continued
thickness of the assembly material
welded to control ................ 3+ 3.5 (mm)
Sinusoidal voltage frequency
high frequency .................. 120 kHz
Frequency of the sinusoidal voltage
low frequency .................. 3 kHz
Preset UO voltage value O, IO V
Voltage U4 obtained by the action of the field
high frequency electromagnetic
primer on the welded assembly
check ........................ 0.40 V
Voltage U2 obtained by the action of
low electromagnetic field
primary frequency on the assembly
soldered to control ................ 0.36 V
Difference U2 between voltage U4
and the voltage U2 ................. 0.04 V
Since # U2 is less than UO, 11 controlled welded joint is not of good quality and corresponds to the spot welded joint shown in FIG. 3A.
Afin de déterminer le type du défaut des mauvais assemblages soudés par points et, plus particulièrement, de localiser les points de soudage caractérisés par le défaut du type "collage" et les points de soudage caractérisés par le défaut du type "fusion de part en part", le. In order to determine the type of defect in bad spot welded assemblies and, more particularly, to locate the welding points characterized by the "bonding" type defect and the welding points characterized by the "full-blown type defect" ", the.
convertisseur à courants de Foucault 1 (figure 4A) est installé à proximité immédiate du noyau 10 d'un point de soudage d'un mauvais assemblage soudé 11 à contrôler.eddy current converter 1 (FIG. 4A) is installed in the immediate vicinity of the core 10 of a welding point of a bad welded assembly 11 to be checked.
A l'aide du convertisseur à courants de Foucault 1 alimenté en tension sinusoldale haute fréquence, on crée un champ électromagnétique primaire qui engendre dans le mauvais assemblage soudé 11 à contrôler les courants de
Foucault.With the aid of the eddy current converter 1 supplied with high frequency sinusoidal voltage, a primary electromagnetic field is created which generates in the bad welded assembly 11 to control the currents of
Foucault.
La fréquence de la tension sinusoSdale est choisie de façon à ne faire pénétrer le champ électromagnétique haute fréquence primaire créé par le convertisseur à courants de Foucault 1 que dans la couche superficielle de l'assemblage soudé 11 à contrôler sans atteindre la profondeur où peut se situer le noyau d'un point de soudage d'un bon assemblage soudé à contrôler. The frequency of the sinusoSdale voltage is chosen so as to cause the primary high frequency electromagnetic field created by the eddy current converter 1 to penetrate only into the surface layer of the welded assembly 11 to be checked without reaching the depth where it may be located. the core of a welding point of a good welded joint to be checked.
Les courants de Foucault font apparaître un champ électromagnétique haute fréquence secondaire qui, en interaction avec le champ électromagnétique haute fréquence primaire, fait apparaître un champ électromagnétique haute fréquence résultant dont la phase d' intensité dépend de la conductivité du matériau, c'est-à-dire de la structure du matériau de la couche superficielle dans la zone disposée à proximité immédiate du point de soudage. The eddy currents reveal a secondary high frequency electromagnetic field which, in interaction with the primary high frequency electromagnetic field, causes a resulting high frequency electromagnetic field to appear, the intensity phase of which depends on the conductivity of the material, i.e. -display the structure of the material of the surface layer in the area arranged in the immediate vicinity of the welding point.
Le champ électromagnétique haute fréquence résultant agit sur le convertisseur à courants de Foucault 1 et modifie ses paramètres en fonction de la conductivité du matériau dans cette zone. The resulting high frequency electromagnetic field acts on the eddy current converter 1 and modifies its parameters as a function of the conductivity of the material in this area.
On mesure la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant et on la convertit en une tension proportionnelle à cette phase. The intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field is measured and converted into a voltage proportional to this phase.
Ensuite, on compare la valeur de l'intensité obtenue à l'action du champ électromagnétique haute fréquence primaire sur l'assemblage soudé il à eontr81er à proximité immédiate du point de soudage avec la valeur de la tension obtenue à l'action du champ électromagnétique haute fréquence primaire sur l'assemblage soudé 11 à contrôler dans la zone du point de soudage et on détermine le type de défaut du point de soudage. Then, the value of the intensity obtained is compared to the action of the primary high frequency electromagnetic field on the welded assembly to be checked in the immediate vicinity of the welding point with the value of the voltage obtained to the action of the electromagnetic field. primary high frequency on the welded joint 11 to be checked in the area of the welding point and the type of welding point fault is determined.
Si le noyau d'un point de soudage n'est pas bon, les structures des matériaux dans la couche superficielle disposée à proximité immédiate du point de soudage et dans la couche superficielle disposée dans la zone du point de soudage diffèrent et les matériaux dans ces zones sont caractérisés par des valeurs de conductivité différentes. If the core of a welding spot is not good, the structures of the materials in the surface layer arranged in the immediate vicinity of the welding spot and in the surface layer arranged in the area of the welding spot differ and the materials in these zones are characterized by different conductivity values.
Si la différence entre la valeur de la tension correspondant à la couche superficielle disposée à proximité immédiate du point de soudage et la valeur de la tension correspondant à la couche superficielle disposée dans la zone du point de soudage dépasse une valeur UO préétablie, l'assemblage soudé à contrôler présente un défaut du type "fusion de part en part" et, si la différence est inférieure à cette valeur préétablie UO, l'assemblage soudé à contrôler présente un défaut du type "collage". If the difference between the value of the voltage corresponding to the surface layer placed in the immediate vicinity of the welding point and the value of the voltage corresponding to the surface layer arranged in the area of the welding point exceeds a preset UO value, the assembly welded to control has a defect of the "smelting through" type and, if the difference is less than this preset value UO, the welded assembly to control has a defect of the "bonding" type.
Sur la figure 4A est représenté l'assemblage soudé 11 dont le noyau 10 du point de soudage atteint la surface de l'assemblage soudé il à contrôler. In FIG. 4A is shown the welded assembly 11, the core 10 of the welding point of which reaches the surface of the welded assembly 11 to be checked.
la disposition du noyau 10 du point de soudage en toute épaisseur de l'assemblage soudé 11 à contrôler fait apparaître une grande différence des structures dans la couche superficielle disposée à proximité immédiate du point de soudage et dans la couche superficielle disposée dans la zone du point de soudage. the arrangement of the core 10 of the welding point in any thickness of the welded assembly 11 to be checked reveals a great difference in the structures in the surface layer disposed in the immediate vicinity of the welding point and in the surface layer disposed in the area of the point welding.
I1 y a une différence notable entre les conducti vités respectives de ces zones. There is a notable difference between the respective conductivities of these zones.
Sur le graphique représenté à la figure 43, une courbe 14 correspond à la tension U5 proportionnelle à la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant créé dans la couche superficielle disposée à proximité immédiate du point de soudage et une courbe 15 correspond à la tension U4 proportionnelle à la phase d'intensité du champ électromagnétique haute frequence résultant créé dans la couche superficielle disposée dans la zone du point de soudage. Sur l'axe des abscisses est porté le temps t durant lequel a lieu le contrôle et sur l'axe des ordonnées la tension U. On the graph represented in FIG. 43, a curve 14 corresponds to the voltage U5 proportional to the phase of intensity of the resulting high frequency electromagnetic field created in the surface layer placed in the immediate vicinity of the welding point and a curve 15 corresponds to the voltage U4 proportional to the intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field created in the surface layer arranged in the area of the welding point. On the abscissa axis is plotted the time t during which the control takes place and on the ordinate axis the voltage U.
L'examen du graphique montre que, comme la différence des tensions ss U3 = U5 - U4 est supérieure à UO, l'assemblage soudé il à contrôler possède un défaut du type "fusion de part en part". Examination of the graph shows that, as the difference in voltages ss U3 = U5 - U4 is greater than UO, the welded assembly to be tested has a defect of the "fusion from side to side" type.
Sur la figure 5A est représentée une variante d'assemblage soudé par points sans noyau d'un point de soudage de l'assemblage soudé 6 à contrôler. In FIG. 5A is shown a variant of spotless welded assembly of a welding point of the welded assembly 6 to be checked.
L'absence du noyau d'un point de soudage fait qu'il y a une différence insignifiante dans les structures de la couche superficielle disposée à proximité immédiate du point de soudage et de la couche superficielle disposée dans la zone du point de soudage. The absence of the core from a welding point means that there is an insignificant difference in the structures of the surface layer arranged in the immediate vicinity of the welding point and of the surface layer disposed in the area of the welding point.
Les conductivités respectives de ces zones diffèrent peu. The respective conductivities of these zones differ little.
Sur le graphique représenté à la figure 5B, une courbe 16 correspond à la tension U5 proportionnelle à la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant créé dans la couche superficielle disposée à proximité immédiate du point de soudage et une courbe 17 correspond à la tension U1 proportionnelle à la phase d'intensité du champ électromagnétique haute fréquence résultant créé dans la couche superficielle disposée dans la zone du point de soudage. In the graph shown in FIG. 5B, a curve 16 corresponds to the voltage U5 proportional to the intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field created in the surface layer placed in the immediate vicinity of the welding point and a curve 17 corresponds to the voltage U1 proportional to the intensity phase of the resulting high frequency electromagnetic field created in the surface layer disposed in the area of the welding point.
A l'examen du graphique, on voit que, comme la différence des tensions A U4 = U5 - U est inférieure à U'0, l'assemblage soudé 6 à contrôler est caractérisé par un défaut du type "collage". On examination of the graph, it can be seen that, as the difference in voltages A U4 = U5 - U is less than U'0, the welded assembly 6 to be checked is characterized by a defect of the "bonding" type.
Des exemples du procédé proposé de contrôle non destructif des assemblages soudés par points de mauvaise qualité vont maintenant être indiqués. Examples of the proposed method of non-destructive testing of poor quality spot welded joints will now be given.
Exemple 7
Nuance du matériau de l'assemblage Acier 15EII aimanté
soudé à contrôler .............. à courant continu
épaisseur du matériau de l'assem
blage soudé à contrôler ........ 3 + 3 (mm)
Fréquence de la tension sinusoidale
haute fréquence ................ 120 kHz
Valeur de la tension UO préétablie 0,10 V
Tension U1 obtenue à l'action du
champ électromagnétique haute
fréquence primaire sur la zone
du point de soudage de l'assem
blage soudé à contrôler ........ 0,26 V
Tension U5 obtenue à l'action du
champ électromagnétique haute
fréquence primaire sur la zone du
matériau disposée à proximité
immédiate du point de soudage
de ltassemblage soudé
contrôler ....................... 0,31 V
Différence entre les tensions
# U4 = U5 - U1 ................. 0,05 V Comme # U4 est inférieure à UO, l'assemblage soudé à contrôler de mauvaise qualité possède un défaut du type "collage". Example 7
Grade of assembly material 15EII magnetic steel
soldered to control .............. direct current
thickness of the assembly material
welded wiring to be checked ........ 3 + 3 (mm)
Frequency of sinusoidal tension
high frequency ................ 120 kHz
Value of the preset UO voltage 0.10 V
Voltage U1 obtained by the action of
high electromagnetic field
primary frequency in the area
from the welding point of the assembly
welded wiring to be checked ........ 0.26 V
Voltage U5 obtained by the action of
high electromagnetic field
primary frequency in the
material arranged nearby
immediately from the welding point
of the welded assembly
check ....................... 0.31 V
Difference between voltages
# U4 = U5 - U1 ................. 0.05 V As # U4 is less than UO, the welded assembly to be tested of poor quality has a defect of the type " collage ".
Exemple 8
Nuance du matériau de l'assemblage Acier 15kII ai
soudé à contrôler . . . . . . . manté à courant
continu
Epaisseur du matériau de l'assem
blage soudé à contrôler . . . . . 3 + 3 (mm)
Fréquence de la tension sinusoïdale
haute fréquence . . . . . . . . . 120 kHz
Valeur de la tension UO préétablie 0,10 V
Tension U3 obtenue à l'action du
champ électromagnétique haute fré
quence primaire sur la zone du
point de soudage de l'assemblage
soudé à contrôler . . . . . . . . 0,15 V
Tension U5 obtenue à l'action du
champ électromagnétique haute fré
quence primaire sur la zone du
matériqu disposée à proximité im
médiate du point de soudage de
l'assemblage soude à contrôler .. 0,31 V
Différence entre les tensions
#U3 = U5 - U4 . . . . . . . . . . 0,16 V Comme # U3 est supérieure à UO, l'assemblage soudé de mauvaise qualité à contrôler possède un défaut du type "fusion de part en part".Example 8
Grade of the assembly material Steel 15kII ai
soldered to control. . . . . . . mantle current
continued
Thickness of the assembly material
welded wiring to be checked. . . . . 3 + 3 (mm)
Frequency of the sinusoidal voltage
high frequency . . . . . . . . . 120 kHz
Value of the preset UO voltage 0.10 V
Voltage U3 obtained by the action of
electromagnetic field high fre
primary quence in the area of
welding point of the assembly
soldered to control. . . . . . . . 0.15 V
Voltage U5 obtained by the action of
electromagnetic field high fre
primary quence in the area of
material arranged near im
mediate the welding point of
the soda assembly to be checked. 0.31 V
Difference between voltages
# U3 = U5 - U4. . . . . . . . . . 0.16 V Since # U3 is greater than UO, the poor quality welded joint to be checked has a "side-to-side fusion" defect.
Exemple 9
Kuance du matériau de l'assemblage Acier O8KII ai souaé à contrôler . . . . . . . manté à courant
continu
Epaisseur du matériau de l'assemb
lage soudé à contrôle . . . . . 3 + 3,5 (mm)
Fréquence de la tension sinusoïdale
haute fréquence . . . . . . . . 120 kHz
Valeur de la tension UO préétablie 0,10 V
Tension U1 obtenue à l'action du
champ électromagnétique haute fré
quence primaire sur la zone du
point de soudage de l'assemblage
soudé à contrôler . . . . . . . . 0,68 V
Tension U5 obtenue à l'action du
champ électromagnétique haute fré
quence primaire sur la zone du ma-
tériau disposée à proximité immé
diate du point de soudage de l'as
semblage soudé à contrôler. . .. 0,74 V
Différence entre les tensions
# U4 = U5 - U1 . . . . . . . . . . 0,06 V
Comme # U4 est inférieure à UO, l'assemblage soudé de mauvaise qualité à contrôler présente défaut du type "collage".Example 9
Kuance of the material of the Steel O8KII assembly I tried to control. . . . . . . mantle current
continued
Thickness of assembly material
lage welded to control. . . . . 3 + 3.5 (mm)
Frequency of the sinusoidal voltage
high frequency . . . . . . . . 120 kHz
Value of the preset UO voltage 0.10 V
Voltage U1 obtained by the action of
electromagnetic field high fre
primary quence in the area of
welding point of the assembly
soldered to control. . . . . . . . 0.68 V
Voltage U5 obtained by the action of
electromagnetic field high fre
primary quence on the ma-
material placed in close proximity
diate of the welding point of the ace
welded appearance to control. . .. 0.74 V
Difference between voltages
# U4 = U5 - U1. . . . . . . . . . 0.06 V
As # U4 is less than UO, the poor quality welded joint to be checked has a "bonding" type defect.
Exemple 10
Nuance du matériau de l'assemblage Acier O8KII ai
soudé à contrôler . . . . . . . . manté à courant
continu
Epaisseur du matériau de l'assemb
lage soudé à contrôler . . . . . . 3 + 3,5 (mm)
Fréquence de la tension sinusoïdale
haute fréquence . . . . . . . . . . 120 kHz
Valeur de la tension UO préétablie 0,10 V
Tension U4 obtenue à l'action du champ
électromagnétique haute fréquence . primaire sur la zone du point de
soudage de l'assemblage soudéà
contrôler . . . . . . . . . . . . . 0,40 V
Tension U5 obtenue à l'action du
champs électromagnétique haute fré
quence primaire sur le zone du ma
tériqu disposée à proximité immédiate
du point de soudage de l'assemblage
soudé à contrôler . . . . . . . .. 0,74 V
Différence entre les tensions
# U3 = U5 - U4 ....................... 0,34 V Comme # U3 est supérieure à UO l'assemblage soudé de mauvaise qualité à contrôler présente un défaut du type "fusion de part en part".Example 10
Grade of assembly material Steel O8KII ai
soldered to control. . . . . . . . mantle current
continued
Thickness of assembly material
welded wire to control. . . . . . 3 + 3.5 (mm)
Frequency of the sinusoidal voltage
high frequency . . . . . . . . . . 120 kHz
Value of the preset UO voltage 0.10 V
Voltage U4 obtained by the action of the field
high frequency electromagnetic. primary on the point area of
welding of the welded joint
control. . . . . . . . . . . . . 0.40 V
Voltage U5 obtained by the action of
electromagnetic fields high fre
primary quence on the ma area
teric arranged in the immediate vicinity
of the welding point of the assembly
soldered to control. . . . . . . .. 0.74 V
Difference between voltages
# U3 = U5 - U4 ....................... 0.34 V As # U3 is greater than UO the poor quality welded assembly to be checked present a fault of the "whole-in-one-merger" type.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit comporte une voie de mesure haute fréquence 18 (figure 6) constituée par (mis en série) un générateur de signaux haute fréquence 19, un pont déséquilibré 20 et un détecteur de phase 21, ainsi qu'une voie de mesure basse fréquence 22 constituée par (mis en série) un générateur de signaux basse fréquence 23, un pont déséquilibré 24 et un détecteur de phase 25. La sortie du détecteur de phase 21 est reliée à l'entrée d'un bloc de mémoire 26 dont la sortie est reliée à la première entrée d'information d'un bloc de comparaison 27 la sortie duquel est reliée à un indicateur 28. The device for implementing the method described comprises a high frequency measurement channel 18 (FIG. 6) constituted by (connected in series) a high frequency signal generator 19, an unbalanced bridge 20 and a phase detector 21, as well as a low frequency measurement channel 22 constituted by (connected in series) a low frequency signal generator 23, an unbalanced bridge 24 and a phase detector 25. The output of the phase detector 21 is connected to the input of a memory block 26, the output of which is connected to the first information input of a comparison block 27, the output of which is connected to an indicator 28.
La sortie du détecteur de phase 25 est reliée à la deuxième entrée d'information du bloc de comparaison 27. The output of the phase detector 25 is connected to the second information input of the comparison block 27.
L'entrée de commande du bloc de comparaison 27 est reliée à l'une des.sorties d'un bloc de commande 29. Une autre sortie du bloc de commande 29 est reliée à l'entrée de commande du bloc de mémoire 26. La troisième sortie du bloc de commande 29 est reliée à l'entrée de commande d'un commutateur commandé 30. The control input of the comparison block 27 is connected to one of the outputs of a control block 29. Another output of the control block 29 is connected to the control input of the memory block 26. The third output of the control block 29 is connected to the control input of a controlled switch 30.
Le convertisseur à courants de Foucault 1 est relié à l'entrée du commutateur commandé 30 dont les sorties sont, respectivement, reliées au pont déséquilibré 20 et au pont déséquilibré 24. The eddy current converter 1 is connected to the input of the controlled switch 30, the outputs of which are respectively connected to the unbalanced bridge 20 and to the unbalanced bridge 24.
Dans la variante représentée à la figure 7, la sortie du détecteur de phase 21 est reliée à l'une des entrées du commutateur commandé 31 et la sortie du détecteur de phase 25 est reliée à une autre entrée du commutateur commandé 31. L'entrée de commande du commutateur commandé 31 est reliée à une quatrième sortie du bloc de commande 29
La sortie du commutateur commandé 31 est reliée à une deuxième entrée d'information du bloc de comparaison 27.In the variant shown in FIG. 7, the output of the phase detector 21 is connected to one of the inputs of the controlled switch 31 and the output of the phase detector 25 is connected to another input of the controlled switch 31. The input of the command of the commanded switch 31 is connected to a fourth output of the command block 29
The output of the controlled switch 31 is connected to a second information input of the comparison block 27.
Le dispositif réalisant le procédé de contrôle non destructif des assemblages soudés par points fonctionne de la façon suivante. The device carrying out the non-destructive testing process for spot welded assemblies operates as follows.
Be convertisseur à courants de Foucault 1 (figure 1) est appliqué au-dessus d'un assemblage soudé par points à contrôler. The eddy current converter 1 (Figure 1) is applied over a spot welded joint to be checked.
On met en marche le bloc de commande 29 (figure 6) qui fournit un signal de commande sur le commutateur commandé 30 et ce dernier insère I'enroulement;du convertisseur à courants de Foucault 1 dans le pont déséquilibré 20 faisant partie de la voie de mesure haute fréquence 18. The control unit 29 is switched on (FIG. 6) which supplies a control signal to the controlled switch 30 and the latter inserts the winding; of the eddy current converter 1 in the unbalanced bridge 20 forming part of the high frequency measurement 18.
La tension sinusoidale haute fréquence fournie par le générateur de signaux haute fréquence 19 arrive dans le pont déséquilibré 20.The high frequency sinusoidal voltage supplied by the high frequency signal generator 19 arrives in the unbalanced bridge 20.
Le pont désequilibré 20 est accordé de façon que la phase de la tension de sortie ne dépends pas de la valeur de l'entrefer entre le convertisseur à courants de
Foucault i et l'assemblage soudé à contrôler et ne soit déterminée que par la modification de la conductivité dans la zone à contrôler qui dépend, à son tour, de la qualité du soudage.The unbalanced bridge 20 is tuned so that the phase of the output voltage does not depend on the value of the air gap between the current converter
Foucault i and the welded joint to be checked and is only determined by the change in the conductivity in the area to be checked, which in turn depends on the quality of the welding.
Ainsi, le courant passant par l'enroulement du convertisseur à courants de Foucault 1 crée un champ électromagnétique haute fréquence primaire qui engendre dans la couche superficielle de l'assemblage soudé 2 (figure 1) à contrôler des courants de Foucault qui font apparaître un champ électromagnétique haute fréquence secondaire
Le champ électromagnétique haute fréquence résultant agit sur l'enroulement du convertisseur à courants de Foucault 1 en modifiant son impédance en fonction de la valeur de la conductivité du matériau dans la zone des courants de Foucault. Thus, the current passing through the winding of the eddy current converter 1 creates a primary high frequency electromagnetic field which generates in the surface layer of the welded assembly 2 (FIG. 1) to control the eddy currents which reveal a field. secondary high frequency electromagnetic
The resulting high frequency electromagnetic field acts on the winding of the eddy current converter 1 by modifying its impedance as a function of the value of the conductivity of the material in the eddy current zone.
Depuis la sortie du pont déséquilibré 20 (figure 6), la tension, dont la phase dépend de la valeur de la conductivité du matériau dans la zone d'action du champ électromagnétique haute fréquence primaire créé par le convertisseur à courants de Foucault 1, arrive sur l'entrée du détecteur de phase 21. From the output of the unbalanced bridge 20 (FIG. 6), the voltage, the phase of which depends on the value of the conductivity of the material in the area of action of the primary high frequency electromagnetic field created by the eddy current converter 1, arrives on the input of phase detector 21.
Simultanément avec la livraison du signal de commande depuis le bloc de commande 29 sur le commutateur commandé 30, le bloc de commande 29 fournit un signal sur l'entrée de commande du bloc de mémoire 26. La tension fournie par la sortie du détecteur de phase 21 proportionnelle à la phase de la tension de sortie du pont déséquilibré 20 ou à la conductivité du matériau dans la couche superficielle de l'assemblage soudé 2 (figure 1) à contrôler arrive à l'entrée du bloc de mémoire 26 où la tension est mémorisée sous la forme d'une information analogique. Simultaneously with the delivery of the control signal from the control block 29 to the controlled switch 30, the control block 29 provides a signal on the control input of the memory block 26. The voltage supplied by the output of the phase detector 21 proportional to the phase of the output voltage of the unbalanced bridge 20 or to the conductivity of the material in the surface layer of the welded assembly 2 (FIG. 1) to be checked arrives at the input of memory block 26 where the voltage is stored in the form of analog information.
Après l'enregistrement de la tension dans le bloc de mémoire 26, cesse la livraison du signal sur son entrée de commande depuis le bloc de commande 29. After recording the voltage in memory block 26, the delivery of the signal on its control input from control block 29 ceases.
Simultanément avec la cessation du signal fourni par le bloc 29 sur l'entrée de commande du bloc de mémoire 26, ce dernier fournit un signal sur l'entrée de commande du bloc de comparaison 7 et sur le commutateur commandé 30.Simultaneously with the cessation of the signal supplied by block 29 on the control input of memory block 26, the latter supplies a signal on the control input of comparison block 7 and on the controlled switch 30.
Après la livraison du signal sur le commutateur commandé 30, l'enroulement du convertisseur à courants de
Foucault 1 se débranche du pont déséquilibré 20 et se branche sur le pont déséquilibré 24 faisant partie de la voie de mesure basse fréquence 22.After delivery of the signal to the controlled switch 30, the winding of the current converter
Eddy 1 disconnects from the unbalanced bridge 20 and connects to the unbalanced bridge 24 forming part of the low frequency measurement channel 22.
La tension sinusoidale basse fréquence fournie par le générateur de signaux basse fréquence attaque le pont déséquilibré 24. The low frequency sinusoidal voltage supplied by the low frequency signal generator attacks the unbalanced bridge 24.
Le pont déséquilibré 24 est réglé ae façon que la phase de la tension de sortie ne dépende pas de la vale ur de l'entrefer entre le convertisseur à courants de
Foucault 1 et l'assemblage soudé à contrôler et ne soit déterminée que par la modification de la conductivité dans la zone à contrôler qui dépend, à son tour, de la qualité du soudage. The unbalanced bridge 24 is adjusted so that the phase of the output voltage does not depend on the value of the air gap between the current converter
Eddy 1 and the welded joint to be checked and is only determined by the change in the conductivity in the area to be checked, which in turn depends on the quality of the welding.
le courant passant par l'enroulement du convertisseur à courants de Foucault 1 crée un champ électromagnétique basse fréquence primaire qui engendre dans la zone du noyau 3 (fig. 1) du point de soudage de l'assenblage soudé 2 à contrôler les courants de boucault qui font apparaitre un champ électromagnétique basse fréquence second daire. the current passing through the winding of the eddy current converter 1 creates a primary low frequency electromagnetic field which generates in the zone of the core 3 (fig. 1) of the welding point of the welded assembly 2 to control the boucault currents which show a second daire low frequency electromagnetic field.
Le champ électromagnétique basse fréquence résultant agit sur l'enroulement du convertisseur a courants de
Foucault 1 et modifie son impédance en fonction de la valeur de la conductivité du matériau dans la zone des courants de Foucault.The resulting low frequency electromagnetic field acts on the winding of the current converter.
Eddy 1 and modifies its impedance according to the value of the conductivity of the material in the area of eddy currents.
Depuis la sortie du pont déséquilibré 24 (fig. 6), la tension dont la phase dépend de la conductivité du matériau dans la zone d'action du champ électromagnétique basse fréquence primaire créé par le convertisseur à courants de Foucault arrive sur r l'entrée du détecteur de phase 25. From the output of the unbalanced bridge 24 (fig. 6), the voltage whose phase depends on the conductivity of the material in the area of action of the primary low frequency electromagnetic field created by the eddy current converter arrives at the input. of the phase detector 25.
Depuis la sortie du détecteur de phase, la tension proportionnelle à la phase de la tension de sortie du pont @uésé quilibré 24 ou à la conductivité du matériau dans la zone de disposition du noyau 3 (fig. 1) du point de souda-
De de l'asse@blage soudé 2 à contrôler attaque la deuxième entrée d'information du bloc e comparaison 27 (fig. 6) la première entrée d'information duquel reçoit la tension depuis le bloc ae mémoire 26.From the output of the phase detector, the voltage proportional to the phase of the output voltage of the balanced bridge 24 or to the conductivity of the material in the core disposal area 3 (fig. 1) of the welding point
From the welded connection @ 2 to be controlled, the second information input of the comparison block 27 (attack fig. 6) attacks the first information input from which the voltage is received from the memory block 26.
Le 8loz ee comparaison 7 réalise l'opération de comparaison des signaux arrivant depuis le détecteur de phase 25 et le bloc de mémoire 26, ensuite, la différence de ces signaux arrive sur l'indicateur 28. The 8loz ee comparison 7 performs the operation of comparing the signals arriving from the phase detector 25 and the memory block 26, then the difference of these signals arrives at the indicator 28.
Si la ditterence entre les signaux sur l'écran de l'indicateur 28 est supérieure à la valeur de la tension de référence préétablie, l'assemblage soudé par points est de bonne qualité. If the distance between the signals on the screen of the indicator 28 is greater than the value of the preset reference voltage, the spot welded assembly is of good quality.
si la diftérence des signaux sur l'écran de l'indicateur 28 est interieure à la valeur de la tension ae reference préétablie1 l'assemblage soudé par points n'est pas de bonne qualité. if the difference in the signals on the screen of the indicator 28 is within the value of the voltage at the preset reference, the spot welded assembly is not of good quality.
Ensuite, la livraison des signal: rifflopuis le bloc de commande 29 vers le commutateur commandé 30 et sur l'entree de commande du bloc de comparaison 27 cesse. Then, the signal delivery: rifflopuis the control block 29 to the controlled switch 30 and on the control input of the comparison block 27 ceases.
Le conveLtisseur à courants de Foucault 1 se débranche du pont desequilibre 24, l'inaicateur 2 cesse ae recevoir la difference des signaux depuis la sortie du bloc de comparaison 27 et le cycle de contrôle est terminé, mais ce contrôle ne permet que de determiner les assemblages soudes Cie bonne et de mauvaise qualite. The eddy current converter 1 disconnects from the imbalance bridge 24, the indicator 2 ceases to receive the difference in signals from the output of the comparison block 27 and the control cycle is finished, but this control only allows the determination of the good quality and poor quality welded assemblies.
Dans le cas où il faut déterminer le type ae ee- faut de l'assemblage soudé de mauvaise qualité, le convertisseur a courants ae Foucault i (figure 7) est installe sur la surtace du matériel a contrôler à proximité immédiate de l'assemblage soude. On met en marche le bloc de commande 29 qui délivre un signal sur l'entrée de commande du commutateur commandé 30. Dans ce cas, l'enroulement du convertisseur à courants de Foucault se branche sur le pont déséquilibré. Simultanément, le bloc de commande 29 fournit les signaux sur les entrées de commande du commutateur commandé 31 et du bloc de comparaison 2/. Dans ce cas, le commutateur commande @1 relie la sortie du détecteur de phase 21 a la deuxième entree d'intormation au bloc de comparaison 27. If it is necessary to determine the type ae ee- fault of the poor quality welded assembly, the eddy current converter ae eddy (figure 7) is installed on the surface of the material to be checked in the immediate vicinity of the welded assembly . The control unit 29 is started up, which delivers a signal to the control input of the controlled switch 30. In this case, the winding of the eddy current converter is connected to the unbalanced bridge. Simultaneously, the control block 29 supplies the signals on the control inputs of the controlled switch 31 and of the comparison block 2 /. In this case, the control switch @ 1 connects the output of the phase detector 21 to the second training input to the comparison block 27.
Le courant passant par l'enroulement du convertisseur a courants de Foucault 1 cree un champ électromagnétique haute fréquence primaire qui engendre les courants de Foucault dans la couche superficielle du matériau à contrôler à proximité immediate du point de soudage de l'assemblage soudé qui font apparaitre un champ électromagnétique secondaire. Le champ électromagnétique haute fréquence résultant agît sur l'enroulement au convertisseur a courants de Foucault 1, mooltie son impédance en ronction ae la valeur de la con@uctivite du matériau dans cette zone. The current passing through the winding of the eddy current converter 1 creates a primary high frequency electromagnetic field which generates the eddy currents in the surface layer of the material to be checked in the immediate vicinity of the welding point of the welded assembly which causes a secondary electromagnetic field. The resulting high frequency electromagnetic field acts on the winding at the eddy current converter 1, reducing its impedance as a function of the value of the material's activity in this zone.
La tension tournie par la sortie du pont deséquilibré 20 attaque l'entrée du detecteur de phase 21 dont la sortie dégage une tension proportionnelle a la phase ae la tension de sortie du pont déséquilibré 20. The voltage rotated by the output of the unbalanced bridge 20 attacks the input of the phase detector 21, the output of which releases a voltage proportional to the phase of the output voltage of the unbalanced bridge 20.
Depuis la sortie du detecteur de phase 21, la tension passe par le commutateur commande 31 et attaque la deuxième entree d'intormation du bloc de comparaison 27.From the output of the phase detector 21, the voltage passes through the control switch 31 and attacks the second input of the comparison block 27.
Le bloc de comparaison 27 réalise l1opération de comparaison des signaux venant depuis le bloc de mémoire 26 et du détecteur de phase 21. The comparison block 27 performs the operation of comparing the signals coming from the memory block 26 and the phase detector 21.
Le signal a eté stocke dans le bloc de memoire 26 au moment ou le convertisseur a courants de Foucault 1 se trouvait dans la zone du point ae soudage et était branché par son enroulement sur le pont déséquilibré 20. The signal was stored in memory block 26 at the time when the eddy current converter 1 was in the area of the welding point and was connected by its winding to the unbalanced bridge 20.
La différence de ces signaux arrive dans l'indicateur 28. The difference of these signals arrives in indicator 28.
- Si la différence des signaux visualisée sur l'indicateur 28 dépasse la valeur ae la tension preétablie, l'asselsaDlage soupé par points -présente un défaut du type "fusion de part en part". Si la différence des signaux est inferieure à la valeur preetablie, l'assemblage soudé par point présente un defaut du type "collage". - If the difference of the signals displayed on the indicator 28 exceeds the value at the preset voltage, the asselsaDlage suppé by points -present a defect of the type "fusion from side to side". If the difference in signals is less than the preset value, the spot welded assembly has a "bonding" type defect.
bnsuite, on cesse de fournir le signal depuis le bloc de commande 29 sur le commutateur commandé 31 et l'entrée de commande du bloc de comparaison 27. bnsuite, the signal is no longer supplied from the control block 29 on the controlled switch 31 and the control input of the comparison block 27.
L'indicateur 28 ne reçoit plus la différence des signaux depuis la sortie du bloc de comparaison 27. Le cycle de contrôle se termine.The indicator 28 no longer receives the difference in signals from the output of the comparison block 27. The control cycle ends.
Ainsi, l'emploi de l'invention permet de réaliser un contrôle continu non destructif de la qualité àes assemblages soudés par points et de localiser les assemblages soudés par points de mauvaise qualité. Thus, the use of the invention makes it possible to carry out a non-destructive continuous quality control at the spot welded assemblies and to locate the poor quality spot welded assemblies.
L'utilisation de l'invention permet de realiser le contrôle sans réglage préalable a l'aide d'un assemblage soudé étalon et d'élever la véracité du contrôle par la suppression des facteurs perturbants tels que
- modification de la composition chimique du matériau de l'assemblage soudé à contrôler
- modification de la structure de matériau de l'assemblage soudé à contrôler
- variation des conditions ambiantes, par exemple, de la température ambiante.The use of the invention makes it possible to carry out the control without prior adjustment using a standard welded assembly and to increase the veracity of the control by eliminating disturbing factors such as
- modification of the chemical composition of the material of the welded joint to be checked
- modification of the material structure of the welded joint to be checked
- variation of the ambient conditions, for example, of the ambient temperature.
L'utilisation de l'invention permet de déterminer le type du défaut d'un point de soudage, en particulier, de localiser les points de soudage avec le défaut "collage" et les points de soudage avec le défaut "fusion de part en part". The use of the invention makes it possible to determine the type of defect in a welding point, in particular, to locate the welding points with the "bonding" fault and the welding points with the "fusion" fault right through. ".
Les constructions métalliques dont les aseemblages soudés par points présentent le défaut du type "fusion de part en part" peuvent être utilisées sous cycles limités de contrainte dynamique, alors que les constructions métalliques dont les assemblages soudés par points présentent le défaut du type "collage" peuvent être envoyées pour le resoudage afin de supprimer le défaut et de réduire par cela la quantité des constructions métalliques rebutées. Metal constructions whose spot welded assemblies have the defect of the "full-blown fusion" type can be used under limited cycles of dynamic stress, while metallic constructions whose spot welded assemblies have the defect of the "bonding" type can be sent for re-soldering in order to eliminate the defect and thereby reduce the quantity of discarded metal constructions.
Les exemples concrets de mise en oeuvre de l'invention démontrent à l'homme de l'art que tous les buts de l'invention sont atteints. The concrete examples of implementation of the invention demonstrate to those skilled in the art that all of the objects of the invention are achieved.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de realisation de ses aiverses parties ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. As goes without saying and as it already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, no more than to those of the embodiments of its various parts having been more particularly envisaged; on the contrary, it embraces all its variants.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8115549A FR2511508A1 (en) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | Non-destructive inspection of spot welds - where search coil is placed on weld and feeds signals to circuit providing voltages indicating weld quality |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8115549A FR2511508A1 (en) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | Non-destructive inspection of spot welds - where search coil is placed on weld and feeds signals to circuit providing voltages indicating weld quality |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2511508A1 true FR2511508A1 (en) | 1983-02-18 |
| FR2511508B1 FR2511508B1 (en) | 1985-01-11 |
Family
ID=9261386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8115549A Granted FR2511508A1 (en) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | Non-destructive inspection of spot welds - where search coil is placed on weld and feeds signals to circuit providing voltages indicating weld quality |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2511508A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3416071A (en) * | 1965-04-19 | 1968-12-10 | Automation Forster Inc | Electronic tuner for inductive probe testing apparatus |
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| FR2449283A1 (en) * | 1979-02-12 | 1980-09-12 | Rizhskij Polt Inst | METHOD FOR NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF THE QUALITY OF SPOT WELDINGS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME |
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1981
- 1981-08-11 FR FR8115549A patent/FR2511508A1/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2511508B1 (en) | 1985-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |