基于超聲波檢測評(píng)價(jià)汽車薄鋼板點(diǎn)焊品質(zhì)

點(diǎn)焊是實(shí)現(xiàn)薄板連接的一種有效方法，因而在汽車行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在板件焊接過程中，其表面污垢、電壓波動(dòng)及焊接時(shí)焊點(diǎn)附近受熱變形等因素都會(huì)對(duì)點(diǎn)焊品質(zhì)產(chǎn)生影響，造成焊點(diǎn)處出現(xiàn)未焊透、氣孔和虛焊等問題，這些問題都將大大降低焊點(diǎn)處的強(qiáng)度和壽命。因而，提高點(diǎn)焊品質(zhì)，對(duì)保證汽車結(jié)構(gòu)安全變得十分重要。過去對(duì)點(diǎn)焊品質(zhì)的檢測主要采用破壞性檢測，借助于搭接剪切測試和疲勞循環(huán)測試對(duì)焊點(diǎn)處的強(qiáng)度和疲勞壽命進(jìn)行評(píng)價(jià)。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，焊點(diǎn)處的品質(zhì)不可能通過破壞性檢測來評(píng)價(jià)，因而出現(xiàn)了利用超聲波對(duì)點(diǎn)焊品質(zhì)進(jìn)行無損檢測的方法。

超聲波檢測主要利用超聲波在穿過焊點(diǎn)處的材料時(shí)，材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部的組織變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，之后根據(jù)超聲波的反射、散射和透射情況，檢測焊點(diǎn)處材料的性能和結(jié)構(gòu)變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)焊品質(zhì)的評(píng)價(jià)。通過試驗(yàn)對(duì)該方法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。采用厚度為1.0、1.5、2.0mm的鋼板進(jìn)行點(diǎn)焊試樣的制造。焊接時(shí)采用電壓380V、頻率50Hz的水冷式點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行板件的連接。點(diǎn)焊機(jī)繼電器類型為TP53，焊嘴類型為APX 26601，點(diǎn)焊電極為直徑6mm的銅合金。之后制造點(diǎn)焊試樣的金相試樣，利用光學(xué)顯微鏡確定點(diǎn)焊試樣中心和表面的維氏顯微硬度。再之后利用頻率20MHz、傳播速度5920m/s的超聲波檢測點(diǎn)焊試樣，并對(duì)穿過點(diǎn)焊式樣的超聲波進(jìn)行采集。結(jié)果顯示，點(diǎn)焊處的顯微硬度與超聲波衰減系數(shù)間存在明顯的關(guān)系，而點(diǎn)焊處的維氏顯微硬度能夠作為評(píng)價(jià)點(diǎn)焊品質(zhì)的指標(biāo)。因而，可以利用超聲波檢測對(duì)點(diǎn)焊品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

刊名：International Journal of Mechanical Sciences（英）

刊期：2016年第85期

作者：Abbas Moghanizadeh

編譯：陳丁躍