[发明专利]一种点焊熔核直径的定量化超声波无损检测方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种点焊熔核直径的定量化超声波无损检测方法，它是一种适用于各种金属板件和板厚的点焊熔核直径的超声波无损检测方法，能精确测量金属板件点焊熔核直径的大小。

背景技术

电阻点焊是现代工业制造中广泛应用的焊接工艺之一，尤其是在汽车车身制造过程中，因此保证点焊焊接质量成为汽车车身装配质量、控制车体误差的关键。焊点的质量由焊点强度来表征，而焊点强度主要取决于焊点的几何尺寸。实验表明，熔核直径与焊点强度近似成正比，因此，熔核直径是焊点质量的主要决定因素。

目前国内整车厂对焊点质量的检测主要通过破坏性抽检的手段实现，其效果滞后、费时、成本高、废料多，因此无损检测技术被迫切地希望引入到焊点质量的检测中来。现有的点焊熔核直径的无损检测技术，一般是先设定一个标准曲线，再将实际检测的超声信号幅度比与设定标准曲线进行比较，当熔核直径小于设定的标准值时，判定焊点质量不合格，这种方法可以直接的反映焊点的质量合格与否，但是，这种方法只定性不定量，不能快速、精确地给出熔核直径的精确测量值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种点焊熔核直径的定量化超声波无损检测方法，它能快速、精确地定量化检测电阻点焊的熔核直径，直观反映焊点质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种点焊熔核直径的定量化超声波无损检测方法，包括以下步骤：

S1、选择跟实际待测焊点相同材质和厚度的点焊试样，将发射探头和接收探头安装在点焊试样的点焊熔核的两侧，所述发射探头的有效直径d_max大于点焊熔核的直径，所述接收探头的有效直径d_min小于点焊熔核的直径；

S2、移动接收探头，每位移一定距离x，记录接收探头接收到的发射探头发射的超声a扫描信号中第一主回波的幅度B，绘制幅度B与接收探头位移x的B-x关系曲线；

S3、沿点焊熔核的直径方向将点焊试样焊点切开，进行金相试验，测量焊点的实际熔核直径D₀；

S4、在B-x关系曲线中做一条平行于x轴的直线l，平移直线l，使l截得曲线两点横坐标之差为实际熔核直径D₀与接收探头有效直径d_min之和，记录并储存此时直线l纵坐标对应的B₀值；

S5、将发射探头和接收探头安装在实际待测焊点的点焊熔核的两侧，移动接收探头，当接收探头接收到的发射探头发射的超声a扫描信号中第一主回波的幅度B第一次达到B₀时，记录接收探头的位移X_a，当接收探头接收到的发射探头发射的超声a扫描信号中第一主回波的幅度B第二次达到B₀时，记录接收探头的位移X_b，接收探头的位移之差X_t＝X_b-X_a，实际待测焊点的点焊熔核的直径即为X_t-d_min。

按上述技术方案，所述发射探头的有效直径d_max＝13mm。

按上述技术方案，所述接收探头的有效直径d_min＝3mm。

按上述技术方案，所述发射探头与点焊熔核之间注满黏性耦合剂。

按上述技术方案，所述黏性耦合剂为机油。

按上述技术方案，所述接收探头与点焊熔核之间设有一定提离距离3-5mm。

本发明产生的有益效果是：本发明利用精度高的超声a扫描技术穿透法，能快速、准确地定量化测量实际待测焊点的熔核直径，直观反映焊点质量，也为后续焊点质量定量化研究提供依据。该方法对操作环境和设备装置的要求较低，效率高并能保证检测精度，操作简单。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明中定量化超声波无损检测装置的结构示意图；

图2是本发明中接收探头的位移示意图；

图3是2+2mmQ235低碳钢样板焊点的B-x关系曲线图；

图4是直线l截B-x曲线所对应的两个极限位置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。