[發(fā)明專利]一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210246506.1
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN103542819A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛興;潘紅良
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;華東理工大學(xué)
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01N21/88
• 代理公司: 上海開祺知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

1.一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法，采用線型激光器掃描實時檢測焊縫表面的形貌數(shù)據(jù)，檢測出焊縫堆高、凹陷、咬邊、搭接的焊縫缺陷，計算上述焊縫特征值、統(tǒng)計特征值最大部位和截面特征，建立焊縫形貌評價標(biāo)準(zhǔn)，再實時檢測焊縫表面的形貌，得到焊縫表面形貌的特征值，與焊縫形貌評價標(biāo)準(zhǔn)比對；其中：

a）堆高

焊縫堆高表示焊縫高于母材的數(shù)值，堆高當(dāng)量面積的計算公式為：

A1=Σi=1TTh1(i)×60×uHmm2]]>

式中：h₁(i)是第i次掃描所得數(shù)據(jù)的堆高值，mm；H為激光器掃描掃描的頻率，Hz，u為焊接速度，mm/s，TT為整條焊縫的掃描次數(shù)；

堆高系數(shù)的計算公式為：

f1=1+3×h1(i)t]]>

式中：h₁(i)是第i次掃描所得數(shù)據(jù)的堆高值，mm；t為帶鋼的厚度，mm；

b）搭接

搭接是指焊縫二邊帶鋼的錯邊量，搭接當(dāng)量面積的計算公式為：

A2=Σi=1TTh2(i)×60×uHmm2]]>

式中：h₂(i)是焊縫的第i次掃描所得數(shù)據(jù)的搭接值，mm；H為掃描的頻率，Hz；u為焊接速度，mm/s；

搭接系數(shù)：

f2=1+5×h2(i)t]]>

式中：h₂(i)是第i根焊縫截面線中心線處的搭接值，mm；t為帶鋼的厚度，mm；

c）凹陷

焊縫凹陷是指焊縫區(qū)域的高度低于帶鋼母材的高度值，考慮到焊縫的搭接將加深凹陷部位的應(yīng)力集中嚴(yán)重程度，因此在計算凹陷當(dāng)量面積時將搭接系數(shù)考慮在內(nèi)，凹陷面積的計算公式為：

A3=Σi=1TTf2×h3(i)×60×uHmm2]]>

h₃(i)是第i次掃描所得數(shù)據(jù)的凹陷值，mm；H為掃描的頻率，Hz；u為焊接速度，mm/s；

d）咬邊

咬邊是指焊縫熔合線左右1mm范圍內(nèi)的最低點作為咬邊值，同時考慮到焊縫咬邊位置的焊縫堆高和搭接將加重咬邊部位應(yīng)力集中的嚴(yán)重程度，因此在計算咬邊面積時將堆高和搭接系數(shù)考慮在內(nèi)，總咬邊量的當(dāng)量面積計算公式為：

A4=Σi=1TTf1×f2×h3(i)×60×uHmm2;]]>

焊縫形貌評價標(biāo)準(zhǔn)：

??序號?指標(biāo)名稱??門檻值??判斷結(jié)果，如超出門檻值??1?堆高最大值（h1）??0.2～0.4??焊縫局部區(qū)域存在堆高超標(biāo)??2?凹陷最大值(h2)??0.2～0.4??焊縫局部區(qū)域存在凹陷超標(biāo)??3?咬邊最大值(h3)??0.2～0.4??焊縫局部區(qū)域存在搭接超標(biāo)??4?搭接最大值(h4)??0.2～0.4??焊縫局部區(qū)域存在咬邊超標(biāo)??5?堆高當(dāng)量值（A1/A）??0.05～0.2??焊縫堆高過大??6?凹陷當(dāng)量值（A2/A）??0.05～0.2??凹陷過大??7?咬邊當(dāng)量值（A3/A）??0.05～0.2??咬邊過大??8?搭接當(dāng)量值（A4/A）??0.05～0.2??搭接過大??9?綜合評價（A3/A+A4/A）??0.1～0.4??焊縫存在嚴(yán)重問題

至此，實現(xiàn)帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量的判定。