[发明专利]激光填丝焊焊缝质量在线检测及评估方法

摘要

激光填丝焊焊缝质量在线检测及评估方法，首先，在激光加工头后方安装硬度检测探头、超声波检测探头和涡流检测探头，分别头对焊缝母材、热影响区、熔合区及焊缝区、焊缝外观形貌、焊缝内部形貌进行检测；得到上述焊缝特征的七种波形曲线；对该焊缝进行剪切做成两根试样，一试样杯突试验，另一试样反弯试验；焊接100根以上焊缝，并分别做杯突和反弯试验，根据试验结果，对焊缝进行筛选，将符合筛选条件的焊缝选出，再调阅这些焊缝的七种波形曲线，按曲线种类进行高斯拟合，得到七种拟合后的标准曲线纳入专家库系统；然后，继续进行焊接，将焊接得到的曲线与专家库系统标准曲线进行拟合度分析，拟合度≥95%即判定焊缝质量良好。

主权项

激光填丝焊焊缝质量在线检测及评估方法，包括如下步骤：1）在激光加工头后方，安装硬度检测探头、超声波检测探头和涡流检测探头，所述三种检测探头安装位置与激光加工头距离在100mm以上，焊接时与激光加工头随动；2）硬度检测探头沿垂直于焊接方向即垂直于带钢宽度方向安装四组，分别对焊缝的母材、热影响区、熔合区及焊缝区进行打点测量，测量间距为10~20mm；所测硬度数据用于表征焊缝区域的机械性能，将数据返回给计算机并进行储存；3）超声波检测探头沿焊接方向，对焊缝外观形貌进行连续性检测，检测内容包括焊缝的堆高、咬边，将所测数据返回给计算机并储存；4）涡流检测探头沿焊接方向，对焊缝内部形貌进行连续性检测，将所测数据返回给计算机并储存；5）通过所述步骤2）、3）、4），得到当前焊缝的相关性能表述，即包括：焊缝母材、热影响区、熔合区、焊缝区的硬度曲线；焊缝的堆高和咬边曲线；以及焊缝内部形貌曲线；将上述七种波形曲线保存在计算机中待用；6）对该焊缝进行剪切，分别做成两种规格试样；7）对其中一根试样进行杯突试验，试验采用杯突试验机，将夹紧的试样压入压模内，直至出现穿透裂缝为止，记录此时所测量的杯突深度B；8）对另一根试样进行反弯试验，试验采用反弯试验机，将夹紧的反复弯曲，直至试样断裂为止，记录此时的反弯次数F；9）依照上述2）~6）的步骤，焊接100根以上焊缝，并依照上述步骤7）、8），对这些焊缝做杯突和反弯试验；10）根据杯突和反弯试验结果，对这些焊缝进行筛选，筛选条件为：设所需通板机组的弯曲次数为n，则：杯突深度B≥5mm×（n+1），反弯次数F≥n+2；11）将符合所述筛选条件的焊缝选出，再从计算机中调阅这些焊缝的七种波形曲线，按曲线种类进行高斯拟合，得到七种拟合后的标准曲线；将该七种标准曲线纳入专家库系统，用于焊缝质量的在线评估；12）继续使用2）~6）的步骤进行焊接，将焊接得到的曲线与专家库系统的标准曲线进行拟合度分析，拟合度≥95%即判定焊缝质量良好，输出焊缝判断结果，信息显示“OK”提示可以放行；否则显示“NG”提示操作人员进行重焊。