[發明專利]一種點焊熔核直徑的定量化超聲波無損檢測方法

有效

• 申請號: 201510099820.5
• 申請日: 2015-03-06
• 公開（公告）號: CN104729434B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 汪小凱;王彬;華林;宋雨珂;劉亞麗;梁思成
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01B17/00
• 分類號: G01B17/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮,王淳景

技術領域

本發明具體涉及一種點焊熔核直徑的定量化超聲波無損檢測方法，它是一種適用于各種金屬板件和板厚的點焊熔核直徑的超聲波無損檢測方法，能精確測量金屬板件點焊熔核直徑的大小。

背景技術

電阻點焊是現代工業制造中廣泛應用的焊接工藝之一，尤其是在汽車車身制造過程中，因此保證點焊焊接質量成為汽車車身裝配質量、控制車體誤差的關鍵。焊點的質量由焊點強度來表征，而焊點強度主要取決于焊點的幾何尺寸。實驗表明，熔核直徑與焊點強度近似成正比，因此，熔核直徑是焊點質量的主要決定因素。

目前國內整車廠對焊點質量的檢測主要通過破壞性抽檢的手段實現，其效果滯后、費時、成本高、廢料多，因此無損檢測技術被迫切地希望引入到焊點質量的檢測中來。現有的點焊熔核直徑的無損檢測技術，一般是先設定一個標準曲線，再將實際檢測的超聲信號幅度比與設定標準曲線進行比較，當熔核直徑小于設定的標準值時，判定焊點質量不合格，這種方法可以直接的反映焊點的質量合格與否，但是，這種方法只定性不定量，不能快速、精確地給出熔核直徑的精確測量值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種點焊熔核直徑的定量化超聲波無損檢測方法，它能快速、精確地定量化檢測電阻點焊的熔核直徑，直觀反映焊點質量。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種點焊熔核直徑的定量化超聲波無損檢測方法，包括以下步驟：

S1、選擇跟實際待測焊點相同材質和厚度的點焊試樣，將發射探頭和接收探頭安裝在點焊試樣的點焊熔核的兩側，所述發射探頭的有效直徑d_max大于點焊熔核的直徑，所述接收探頭的有效直徑d_min小于點焊熔核的直徑；

S2、移動接收探頭，每位移一定距離x，記錄接收探頭接收到的發射探頭發射的超聲a掃描信號中第一主回波的幅度B，繪制幅度B與接收探頭位移x的B-x關系曲線；

S3、沿點焊熔核的直徑方向將點焊試樣焊點切開，進行金相試驗，測量焊點的實際熔核直徑D₀；

S4、在B-x關系曲線中做一條平行于x軸的直線l，平移直線l，使l截得曲線兩點橫坐標之差為實際熔核直徑D₀與接收探頭有效直徑d_min之和，記錄并儲存此時直線l縱坐標對應的B₀值；

S5、將發射探頭和接收探頭安裝在實際待測焊點的點焊熔核的兩側，移動接收探頭，當接收探頭接收到的發射探頭發射的超聲a掃描信號中第一主回波的幅度B第一次達到B₀時，記錄接收探頭的位移X_a，當接收探頭接收到的發射探頭發射的超聲a掃描信號中第一主回波的幅度B第二次達到B₀時，記錄接收探頭的位移X_b，接收探頭的位移之差X_t＝X_b-X_a，實際待測焊點的點焊熔核的直徑即為X_t-d_min。

按上述技術方案，所述發射探頭的有效直徑d_max＝13mm。

按上述技術方案，所述接收探頭的有效直徑d_min＝3mm。

按上述技術方案，所述發射探頭與點焊熔核之間注滿黏性耦合劑。

按上述技術方案，所述黏性耦合劑為機油。

按上述技術方案，所述接收探頭與點焊熔核之間設有一定提離距離3-5mm。

本發明產生的有益效果是：本發明利用精度高的超聲a掃描技術穿透法，能快速、準確地定量化測量實際待測焊點的熔核直徑，直觀反映焊點質量，也為后續焊點質量定量化研究提供依據。該方法對操作環境和設備裝置的要求較低，效率高并能保證檢測精度，操作簡單。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明中定量化超聲波無損檢測裝置的結構示意圖；

圖2是本發明中接收探頭的位移示意圖；

圖3是2+2mmQ235低碳鋼樣板焊點的B-x關系曲線圖；

圖4是直線l截B-x曲線所對應的兩個極限位置。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。