[發明專利]一種摩擦焊接質量檢測評定方法

有效

• 申請號: 201710686475.4
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN109382578B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 秦國梁;敖志勇;江海紅;耿培皓;周軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種摩擦焊接質量檢測評定方法，其特征是，包括以下步驟：

(1)確定表征焊接接頭質量合格的飛邊的特征參數范圍；

確定將帶有氧化物的初始摩擦界面上的材料全部擠出時飛邊的下臨界特征參數，以及摩擦界面塑性金屬完全擠出時飛邊的上臨界特征參數，從而確定形成質量合格焊接接頭的飛邊特征參數范圍；采用示蹤粒子標記或采用數值模擬方法確定飛邊的上臨界特征參數和下臨界特征參數；

(2)實施焊接操作，采集焊接后試樣飛邊的特征參數；

(3)基于步驟(1)的特征參數范圍，根據步驟(2)的特征參數，評定焊接接頭的質量。

2.如權利要求1所述的評定方法，其特征是，所述步驟(1)的步驟為：

針對施焊條件：焊接方式、材料、試樣規格，確定試驗工藝參數，分別對多個試樣進行多次試焊，統計試驗結果后，分別確定不同施焊條件下，將帶有氧化物的初始摩擦界面上的材料全部擠出時飛邊的下臨界特征參數，以及摩擦界面塑性金屬完全擠出時飛邊的上臨界特征參數，從而確定形成質量合格焊接接頭的飛邊特征參數范圍。

3.如權利要求2所述的評定方法，其特征是，下臨界特征參數和上臨界特征參數的確定步驟為：

采用示蹤粒子標記摩擦焊接過程中摩擦界面材料的流動行為，根據示蹤粒子的運動軌跡確定將帶有氧化物的初始摩擦界面上的材料全部擠出時飛邊的下臨界特征參數，以及摩擦界面塑性金屬完全擠出時飛邊的上臨界特征參數。

4.如權利要求2所述的評定方法，其特征是，下臨界特征參數和上臨界特征參數的確定步驟為：

采用數值模擬摩擦焊接過程中摩擦界面材料的流動行為，通過計算確定將帶有氧化物的初始摩擦界面上的材料全部擠出時飛邊的下臨界特征參數，以及摩擦界面塑性金屬完全擠出時的飛邊的上臨界特征參數。

5.如權利要求1所述的評定方法，其特征是，所述飛邊的特征參數包括飛邊的尺寸和飛邊的彎曲角度。

6.如權利要求1所述的評定方法，其特征是，所述步驟(2)中采集飛邊的特征參數的步驟為：

焊接完成后，采用棉線法測量焊接后試樣飛邊的尺寸大小，采用量角器測量焊接后試樣飛邊的彎曲角度。

7.如權利要求1所述的評定方法，其特征是，所述步驟(3)的具體步驟為：

對比步驟(2)飛邊的特征參數是否處于形成質量合格焊接接頭的飛邊特征參數范圍，若處于形成質量合格焊接接頭的飛邊特征參數范圍，則評定步驟(2)試樣的焊接接頭質量合格；反之，則評定步驟(2)試樣的焊接接頭質量不合格。

8.一種摩擦焊接質量檢測評定方法，其特征是，包括以下步驟：

(1)確定表征焊接接頭質量合格的飛邊的圖像；

確定表征焊接接頭質量合格的飛邊的特征參數范圍；

確定將帶有氧化物的初始摩擦界面上的材料全部擠出時飛邊的下臨界特征參數，以及摩擦界面塑性金屬完全擠出時飛邊的上臨界特征參數，從而確定形成質量合格焊接接頭的飛邊特征參數范圍；采用示蹤粒子標記或采用數值模擬方法確定飛邊的上臨界特征參數和下臨界特征參數；

采集飛邊的特征參數的步驟為：在摩擦焊接過程中，采用視覺傳感器實時采集試樣飛邊的圖像，通過圖像處理技術實時獲取飛邊的尺寸大小和彎曲角度；

對試樣進行試焊，獲取焊接接頭質量合格時所對應的飛邊的圖像；

(2)實施焊接操作，實時采集摩擦焊接過程中試樣飛邊的圖像；

(3)采用圖像處理器實時處理試樣飛邊的圖像，與步驟(1)的圖像進行匹配，若匹配率為75％以上，則評定步驟(2)試樣的焊接接頭質量合格；反之，則評定步驟(2)試樣的焊接接頭質量不合格。

9.如權利要求8所述的評定方法，其特征是，所述視覺傳感器包括但不限于工業攝像機、高速攝像機、線性掃描激光儀、照相機。