微小凸焊焊点质量的无损检测方法技术

微小凸焊焊点质量的无损检测方法，它涉及焊点质量的检测方法。它针对没有合适的无损检测技术能够对微小凸焊焊点质量进行评价和检测信息反馈不及时的弊端，以及凸焊焊点和相关组件无法在线进行质量检测等问题。设置发射探头和接收探头至于水槽中，调整两个探头的间距大于发射探头的焦距；调两个探头的方向，使接收信号波幅达最高；将单板平面垂直放置于两探头的中心线上，调整位置，至接收信号波幅达最高为止；调整增益值，使波幅为８０％屏高；用被测试件替换单板，使焊点位于两探头的中心线上；两个探头对焊点扫描，采集数据输入到超声检测系统中，并自动记录波形；设置一个阈值，判断穿透信号幅值是否低于阈值。本发明专利技术的精度高、速度快、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焊点质量的检测方法。
技术介绍
通常采用凸焊的焊接方法是由于焊接板材的厚度很薄，一般在1mm左右，甚至更薄，故凸焊焊点的特点是焊点直径小，厚度薄，而且由于凸焊工艺特点的缘故，焊点表面凹陷。目前，对凸焊焊点的焊接质量检测仍然依靠人工目测检查、破坏性检验和组件成型后通过对产品的性能测试来检验，尤其对直径在2mm以下微小凸焊焊点的质量，目前还没有合适的无损检测技术。例如在对直径为十几mm左右的焊点质量检测中行之有效的超声反射技术，对小焊点特别是微小凸焊焊点却无能为力，这是因为若采用接触式超声反射法检测，目前还没有如此小尺寸的接触式超声探头问世；若采用耦合式超声反射法检测，由于微小凸焊焊点表面凹陷，超声反射波会呈现复杂多变的信号成分、难以反映焊点处焊接质量的真实状态，所以常规的超声反射技术无法对微小凸焊焊点进行检测。
技术实现思路
本专利技术针对现阶段没有合适的无损检测技术能够对微小凸焊焊点质量进行评价和检测信息反馈不及时的弊端，以及凸焊焊点和相关组件无法在线进行质量检测等问题，而提出一种。本专利技术的步骤如下步骤一发射探头2和接收探头3至于水槽1中，使发射探头2的声波中心轴垂直于接收探头3的接收平面，并且两个探头的间距大于发射探头的焦距，此时接收信号波幅达最高；步骤二将与被测试件材质及板厚相同的无焊点单板平面垂直放置于水下两探头的中心连线上，并位于发射探头2的焦点，使接收信号波幅达最高；步骤三调整超声检测系统5的增益值，使波幅为80％屏高；步骤四用具有微小凸焊焊点的被测试件4替换与被测试件材质相同的无焊点单板，使焊点位于两探头的中心连线上；步骤五同时移动发射探头2和接收探头3，此时超声波通过焊点中心；步骤六发射探头2和接收探头3对多个焊点进行逐个扫描，接收探头3采集超声波数据，将数据输入到超声检测系统5中，超声检测系统5自动记录各焊点的穿透信号波形；步骤七根据具体工艺要求对信号幅值设置一个阈值，当超声波经过某一焊点时，判断其穿透信号幅值是否低于此阈值，低于阈值，该焊点的焊接质量不符合工艺要求。采用该方法不但解决了微小凸焊焊点焊接质量难以无损检测的问题，而且还能对多个焊点进行快速检测，扫查速度不低于50mm/s，实现对具有微小凸焊焊点组件的在线质量检测，既可保证焊点和结构的焊接质量、及时提供检测结果，又可降低废品率，达到降低成本的目的。并且在检测过程中，当两个探头的中心连线偏离焊点中心不大于0.8mm时(对于直径为2mm左右的焊点)，其检测精度不受影响。图2为检测系统记录的波形图，此试件焊接板材的厚度为0.6mm，其上含有12个凸焊焊点及一个安装孔，焊点直径约为2mm，安装孔直径约为4mm。从图2中可以看出，除位置2、3外，其余11个位置的波幅均在0.6以上，即全屏的50％以上。位置7处为试件的安装孔，波形与其它位置的波形相比宽一些。而经破坏性检测验证，位置2、3则为焊接不良的两个焊点，故检测波幅很弱，甚至为零。可见根据焊点处超声波穿透信号的幅值特征可准确判别焊点的质量。附图说明图1是本专利技术的检测系统结构示意图；图2是本专利技术检测系统记录的波形图。具体实施例方式具体实施方式一结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤如下步骤一发射探头2和接收探头3至于水槽1中，使发射探头2的声波中心轴垂直于接收探头3的接收平面，并且两个探头的间距大于发射探头的焦距，此时接收信号波幅达最高；步骤二将与被测试件材质及板厚相同的无焊点单板平面垂直放置于水下两探头的中心连线上，并位于发射探头2的焦点，使接收信号波幅达最高； 步骤三调整超声检测系统5的增益值，使波幅为80％屏高；步骤四用具有微小凸焊焊点的被测试件4替换与被测试件材质相同的无焊点单板，使焊点位于两探头的中心连线上；步骤五同时移动发射探头2和接收探头3，此时超声波通过焊点中心；步骤六发射探头2和接收探头3对多个焊点进行逐个扫描，接收探头3采集超声波数据，将数据输入到超声检测系统5中，超声检测系统5自动记录各焊点的穿透信号波形；步骤七根据具体工艺要求对信号幅值设置一个阈值，当超声波经过某一焊点时，判断其穿透信号幅值是否低于此阈值，低于阈值，该焊点的焊接质量不符合工艺要求。发射探头2采用水浸聚焦探头，接收探头3采用水浸直探头，超声检测系统5采用超声C扫描检测系统。该方法根据超声波在物质中传播会产生衰减的原理，采用水耦合超声穿透法，使用水浸探头及超声C扫描检测系统对具有微小凸焊焊点的焊接试件进行扫描，如图1所示。当超声波穿过焊接质量完好的焊点时，其衰减主要与焊点处的材料组织有关；而当焊点处有缺陷即焊接质量不良时，超声波会产生反射、散射等行为，其衰减程度明显增加。本专利技术通过调整定位后，穿透信号反映了超声波穿过焊点中心以及其附近区域时的衰减情况，分析穿透信号幅值的变化，如图2，并且根据具体工艺要求对穿透信号幅值设置一个阈值，当超声波经过某一焊点时，其穿透信号幅值低于此阈值，采用记录或报警的方式表示该焊点的焊接质量不符合工艺要求。本方法中超声波穿透信号的幅值高低与焊接质量有关，在焊接质量有问题处即有缺陷的位置，超声波穿透信号的幅值会降低，降低的程度与缺陷大小有关。具体工程的工艺设计要求会根据国际或国内实行的焊接缺陷容限规范提供相应的缺陷允许存在尺寸，该缺陷允许存在尺寸决定阈值的设置。具体实施方式二结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于步骤一中的发射探头和接收探头之间的间距为发射探头的焦距的长度上增加5mm～10mm。其它步骤、组成和连接方式与具体实施方式一相同。权利要求1.，其特征在于它步骤如下步骤一发射探头(2)和接收探头(3)至于水槽(1)中，使发射探头(2)的声波中心轴垂直于接收探头(3)的接收平面，并且两个探头的间距大于发射探头的焦距；步骤二将与被测试件材质及板厚相同的无焊点单板平面垂直放置于水下两探头的中心连线上，并位于发射探头(2)的焦点；步骤三调整超声检测系统(5)的增益值，使波幅为80％屏高；步骤四用具有微小凸焊焊点的被测试件(4)替换与被测试件材质相同的无焊点单板，使焊点位于两探头的中心连线上；步骤五同时移动发射探头(2)和接收探头(3)，此时超声波通过焊点中心；步骤六发射探头(2)和接收探头(3)对多个焊点进行逐个扫描，接收探头(3)采集超声波数据，将数据输入到超声检测系统(5)中，超声检测系统(5)自动记录各焊点的穿透信号波形；步骤七根据具体工艺要求对信号幅值设置一个阈值，当超声波经过某一焊点时，判断其穿透信号幅值是否低于此阈值，低于阈值，该焊点的焊接质量不符合工艺要求。2.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤一中的发射探头和接收探头之间的间距为发射探头的焦距的长度上增加5mm～10mm。全文摘要，它涉及焊点质量的检测方法。它针对没有合适的无损检测技术能够对微小凸焊焊点质量进行评价和检测信息反馈不及时的弊端，以及凸焊焊点和相关组件无法在线进行质量检测等问题。设置发射探头和接收探头至于水槽中，调整两个探头的间距大于发射探头的焦距；调两个探头的方向，使接收信号波幅达最高；将单板平面垂直放置于两探头的中心线上，调整位置，至接收信号波幅达最高为止；调整增益值，使波幅为80％屏高；用被测试件替换单板，使焊点位于两探头的中心线上；两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
微小凸焊焊点质量的无损检测方法，其特征在于它步骤如下：步骤一：发射探头（２）和接收探头（３）至于水槽（１）中，使发射探头（２）的声波中心轴垂直于接收探头（３）的接收平面，并且两个探头的间距大于发射探头的焦距；步骤二：将与被测 试件材质及板厚相同的无焊点单板平面垂直放置于水下两探头的中心连线上，并位于发射探头（２）的焦点；步骤三：调整超声检测系统（５）的增益值，使波幅为８０％屏高；步骤四：用具有微小凸焊焊点的被测试件（４）替换与被测试件材质相同的无 焊点单板，使焊点位于两探头的中心连线上；步骤五：同时移动发射探头（２）和接收探头（３），此时超声波通过焊点中心；步骤六：发射探头（２）和接收探头（３）对多个焊点进行逐个扫描，接收探头（３）采集超声波数据，将数据输入到超声检测 系统（５）中，超声检测系统（５）自动记录各焊点的穿透信号波形；步骤七：根据具体工艺要求对信号幅值设置一个阈值，当超声波经过某一焊点时，判断其穿透信号幅值是否低于此阈值，低于阈值，该焊点的焊接质量不符合工艺要求。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刚铁，袁媛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]