超声合成孔径聚焦技术在点焊质量检测中的应用

介绍了超声合成孔径聚焦技术(SAFT)的原理,利用该技术对航天钛合金电阻点焊试样进行缺陷检测和焊点熔核尺寸测量,并与射线检测及解剖金相结果进行了对比。结果表明,合成孔径聚焦超声检测技术适用于航天钛合金点焊产品的缺陷检测和熔核尺寸测量,可为点焊质量的综合评定提供可靠依据。     

低碳钢点焊熔核直径的超声水浸聚焦法检测

介绍用超声水浸聚焦法测定低碳钢点焊熔核直径.检测及验证结果表明,根据透过焊点的超声波形第一峰值的变化情况,可以较准确地确定点焊熔核的直径.     

超声水浸聚焦法检测1Cr18Ni9Ti点焊熔核直径

对超声水浸聚焦法检测１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ点焊熔核直径的具体过程进行了叙述。检测有验证结果表明，根据透过焊点的超声波形第一峰值的情况，可以较准确地一点焊熔直。地模拟试的对比分析，发现点焊熔焊柱的柱状晶组织是造成趣味怕波第一峰值变化的主要原因。     

汽车车身点焊接头质量超声检测技术

介绍了利用超声波检测汽车车身点焊接头质量的基本原理、回波特点，以及传感器技术。并通过实例证明，该方法检测结果可靠，不仅能对汽车车身点焊接头进行百分之百的快速检测，而且适用于任何金属薄板点焊接头质量的检验。     

基于频谱分布分析及神经网络的点焊超声检测

分析了检测信号的频谱分布,采用小波分析的方法提取了能够描述点焊超声波频谱分布特征及功率特征的超声检测特征值.由这些检测特征值构成超声特征矢量,结合BP神经网络的模式识别功能对点焊直径进行精确分类与识别.与传统时域分析方法相比较,其备更高识别能力、更高的识别效率、更少的识别特征以及更小的外部干扰因素.     

电阻点焊超声在线监测

电阻点焊质量决定了车身强度和车辆安全。超声无损检测方法常用于焊后抽检,但车身焊装完成后,结构内部诸多焊点难以触及,无法检测。针对上述问题,将超声检测技术应用于焊接过程监测,基于脉冲-回波超声探头与特征信号分析技术,研究点焊过程工件内部超声场瞬态分布情况;设计了新型内置超声波探头电极结构,将超声探头嵌入电极动臂水冷腔,进行脉冲电阻点焊超声在线监测试验,分析超声时程、焊接过程超声回波特征;利用声学信号实时记录焊核熔化和凝固过程,并研究点焊典型焊接缺陷虚焊的超声回波图特征,分析基于回波的虚焊焊点鉴别方法。研究结果表明,通过观察C扫描图像特征与A扫描信号的变化,能够很好地划分点焊接头的热影响区、熔合区、熔核区以及焊接缺陷。通过C扫描图像特征对虚焊焊点进行快速识别,进而实现点焊缺陷检测和熔核尺寸测量。     

薄镀锌钢板点焊超声谐振检测

研究了低频超声探头的谐振特性,并将这种谐振特性用于镀锌薄板的点焊检测中.采用接触式低频探头对点焊进行检测时,检测探头能够接收到未焊薄基板产生的半波谐振高频信号,这些半波谐振信号的高频部分处于探头频带外的奇数次谐振频率附近.通过小波包变换的方法可以将这些高频信号从检测信号中分离出来并用于点焊的质量评价.分析小波包变换中各尺度信号,获取了能够评价焊核质量的超声波特征值并将这些特征值与点焊力学性能联系起来,提供了一种能够定量评价点焊质量的超声无损评价方法.此外,采用低频探头对点焊进行检测较之普通检测方法将大大降低检测成本.     

超声C扫描检测铝合金电阻点焊的焊核直径

介绍采用水浸超声聚焦回波检测法检测铝合金电阻点焊焊核直径。对接头焊点的C扫描及对局部点的A扫描信号的采集与分析,经实际焊点横截面的金相观察对比,可以较准确确定点焊的焊核直径。     

薄板点焊超声检测信号特征分析与缺陷识别

运用低碳钢薄板点焊超声检测有限元仿真模型,对气孔、压痕过深、熔核过小、脱焊等四种缺陷类型的点焊检测超声仿真信号进行快速傅里叶变换得到其频谱图,并采用统计学方法分别提取了超声信号时域和频域特征值.通过分析超声在不同缺陷焊点内部的传播规律,以及特征值的变化规律,总结了点焊缺陷类型的识别方法.利用该方法对大量点焊试样超声检测试验信号进行缺陷识别并与金相试验结果对比分析. 结果表明,综合分析超声检测信号时域和频域特征值规律,能够有效地识别点焊缺陷类型.     

SUS304奥氏体不锈钢板点焊接头的超声成像分析

利用超声波水浸聚焦入射法对1 mm厚的SUS304奥氏体不锈钢板点焊接头进行超声C扫描成像检测.分析了不同焊接工艺参数下的C扫描图像特征,甄别了飞溅、焊穿等典型焊接缺陷,并提取其对应的A扫描信号.基于C扫描图像对焊核直径进行了测量,并与焊核切口端面尺寸进行了比较.结果表明,基于超声波水浸聚焦入射法得到的C扫描图像,能有效观测焊核内部形貌特征.焊接电流超过8 kA,电极力小于2 700 N时,超声波C扫描图像中清晰反映出飞溅、焊穿等缺陷,其对应区域的A扫描信号与正常熔核区波形特征有明显差异;借助超声C扫描图像测得的焊核直径为4.39~5.25 mm.     

铜钢堆焊接头的超声信号特征及质量评价

采用水浸聚焦超声C扫描成像的检测方法,研究了铜钢堆焊接头的质量评价.首先从理论上分析了聚焦声束垂直于圆柱形工件表面入射时,沿圆柱体轴线与圆周两个互相垂直的方向上的声场情况.在此基础上对堆焊试件进行了超声C扫描检测试验,为了验证检测结果的可靠性,在试件上典型位置处进行了破坏性检测试验,分析了相应的超声A扫描信号特征.结果表明,采用该方法评定铜钢堆焊接头质量是可行的,同时指出采用从基体一侧入射的检测方式能够获得较高的可靠性.     

ST12汽车钢板拉剪点焊接头的疲劳强度

针对车身使用的ST12低碳钢板,利用生产线上焊接设备制备了电阻点焊接头拉剪疲劳试件.对点焊接头区域进行了金相组织观测,测量了焊点附近的维氏硬度值分布.在MTS材料疲劳试验机上进行了恒幅疲劳加载,得到了ST12低碳钢板的电阻点焊接头的S-N曲线.基于所得的S-N曲线进行了两级疲劳加载试验,对两级加载下的线性累积疲劳损伤进行了分析.累积损伤结果分析表明,ST12低碳钢板电阻点焊件在两级加载下存在加载次序效应,高-低加载次序下加载次序效应更为明显.     

外加磁场对铝合金电阻点焊质量的影响

分析了外加磁场对铝合金电阻点焊接头质量的影响,包括熔核尺寸、接头力学性能和微观组织. 结果表明,外加磁场增大了熔核直径、提高了点焊接头的剪切力和吸收能. 在不同工艺参数下,熔核直径增长在5%~25%,剪切拉伸力可提高10%~30%. 在一些焊接参数下,外加磁场可以降低焊接电流、减短焊接时间,从而提高焊接效率、降低能耗. 外加磁场可促进点焊熔核内等轴晶的生成和细化晶粒.当焊接电流很小或很大、焊接时间过短或过长时,都会降低外加磁场的效应. 因此当对点焊施加外磁场时,应在合理的工艺参数下进行,以最大限度地发挥外加磁场的作用.     

Removing approach for flashes of friction stir spot welds

A friction stir spot welding tool with a threaded probe and a flat shoulder was made to join 6061-T6 aluminum sheets under various indentation depths, rotational speeds, indentation rates and dwelling times. Two types of flashes, ring-shape and petal-shape, were found and their forming processes were identified. A concept of combining friction stir spot welding and end milling was proposed to make welds and remove flashes simultaneously. Pictures and micrographs were examined to study the effects of processing parameters on the flash thickness, height, and type, and to obtain the maximum flash thickness/cutter width for tool design. Based on experimental results, a welding tool with two flash-removing cutters was developed to remove flashes during welding. The mechanical properties of friction stir spot welds with and without flashes are further examined to evaluate the performance of the proposed welding tool.     

镀锌钢板点焊电极寿命预测

采用连续点焊试验与数值模拟相结合的方法预测电极寿命,即利用镀锌钢板连续点焊试验得出电极端面直径随焊接点数增加的规律,并用ANSYS软件模拟不同电极端面直径下点焊区域温度场,得出对应的熔核直径.综合试验及模拟结果得出焊接点数与熔核直径的关系,在定义了保证焊点质量的临界熔核直径情况下,即可得出相应的临界电极端面直径和连续点焊可焊点数,从而预测电极寿命.结果表明,两种方法得出的熔核直径的误差不超过15%.此方法对实际生产过程中的电极修整及更换周期制定具有一定的指导作用.     

电子束焊缝超声无损检测声场特性及回波特征

针对复杂结构的电子束环焊缝的检测问题,提出斜入射水浸聚焦超声C扫描成像的检测方法.研究了工件内二次焦点深度随轴向液程的变化关系,横波和纵波检测时缺陷波的识别问题,以及折射角和焦点张角对检测灵敏度的影响.结果表明,工件内二次焦点深度的试验测量值大于理论计算值,随着轴向液程的增加,测量值和计算值误差增大.利用横波检测根部未焊透缺陷,无表面回波干扰,缺陷波容易识别.在工件上声波入射面较小的情况下,焦点张角越小,检测灵敏度越高.