[發明專利]一種基于超聲波掃查成像的電阻點焊質量評價方法

有效

• 申請號: 201810136629.7
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108414623B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 周慶祥;李廣凱;張志毅;韓曉輝;傅曄;徐鋒;吳堅;張澤勇
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明涉及電阻點焊超聲波成像領域，公開了一種基于超聲波掃查成像的電阻點焊質量評價方法，包括步驟：劃分電阻點焊成像網格；獲取螺旋線所在網格的位置；進行超聲波信號采集；將采集到的超聲波信號進行界面波對齊；設置多個閘門選取各個閘門之間的極大值進行C掃描成像；并進行水平切面B掃描成像；若電阻點焊存在缺陷則判定該點焊質量不合格；若焊核等效直徑不在合格范圍內，則判定該點焊質量不合格；若壓痕深度或焊核區域直徑不在合格范圍內，則判定該點焊質量不合格；若焊核無缺陷且焊核等效直徑在合格范圍內，同時壓痕深度和焊核區域直徑在合格范圍內，則判定該點焊質量合格。本發明操作簡單，掃查直徑大，效率高，獲取的結果更真實。

技術領域

本發明涉及不銹鋼車體電阻點焊超聲波成像技術領域，特別是涉及一種基于超聲波掃查成像的電阻點焊質量評價方法。

背景技術

電阻點焊在不銹鋼車體制造過程中占有極大比重，是車體制造中的關鍵技術之一。電阻點焊質量直接影響焊接構件的可靠性與整個車體的使用性能。在電阻點焊焊接過程中，受到能量輸入和分配、局部熱積累速度、熱量分布、焊接溫度場等多種不確定性、非線性因素的相互耦合，導致了電阻點焊出現不同類型的缺陷，電阻點焊的缺陷類型一般包括小焊核和虛焊、縮孔與裂紋、壓痕過深、燒穿等，其中焊核直徑與壓痕深度是衡量電阻點焊焊接質量的重要參數。電阻點焊缺陷無損檢測的技術途徑以X射線檢測和超聲波檢測為主。X射線檢測可以發現裂紋、縮孔等缺陷，對于有明顯區域偏析的焊點可以檢測出焊核尺寸，但是由于X射線檢測成本高、在役檢測困難，對人體有副作用。超聲波檢測氣孔、裂紋、夾雜等缺陷，可以測量焊核尺寸和壓痕深度，對人體無害。

為了準確測量不銹鋼車體電阻點焊尺寸，由于多層薄板的電阻點焊會導致超聲回波信號復雜，需要通過信號處理和圖像分析方法以顯示焊核等效直徑、各層間焊核直徑和壓痕深度。由于不銹鋼車體的電阻點焊數目巨大，需要高效可靠的成像方式以保證檢測效率，而現有超聲無損檢測方法檢測不銹鋼車體電阻點焊缺陷效果并不理想。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

本發明的目的是：提供一種基于超聲波掃查成像的電阻點焊質量評價方法，以減少數據量，提高成像效率，且操作簡單，掃查結果更真實、可靠。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于超聲波掃查成像的電阻點焊質量評價方法，基于超聲波檢測原理，根據在設計的規劃路徑上采集獲取的超聲波信號進行C掃描成像，通過信號處理測量電阻點焊的焊核區域直徑和壓痕深度，具體可以包括如下步驟：

步驟1：劃分電阻點焊成像網格；

步驟2：以步驟1中的網格中心為檢測原點，以螺旋線為掃查路徑，獲取螺旋線所在網格的位置；

步驟3：將步驟2中螺旋線所在的網格位置作為超聲波數據的采集點，進行超聲波信號采集；

步驟4：將步驟3中采集到的超聲波信號進行界面波對齊；

步驟5：設置多個閘門，選取各個閘門之間的極大值進行C掃描成像；

步驟6：將步驟5中的C掃描圖像進行水平切面B掃描成像；

步驟7：依據步驟5中的C掃描圖像檢測焊核是否存在缺陷，如果電阻點焊存在缺陷則判定該點焊質量不合格；

步驟8：依據步驟5中的C掃描圖像，通過計算焊核所占網格比例獲取焊核等效直徑，如果焊核等效直徑不在合格范圍內，則判定該點焊質量不合格；

步驟9：依據步驟5中的C掃描圖像分析焊核缺陷類型；

步驟10：依據步驟6中的水平切面B掃描成像計算壓痕深度和焊核直徑，如果壓痕深度或焊核區域直徑不在合格范圍內，則判定該點焊質量不合格；