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.     

电阻点焊熔核直径的相控阵超声检测

为解决使用现有超声检测系统评估电阻点焊熔核直径误差较大的问题,基于相控阵超声探头与特征信号分析技术,提出了一种点焊熔核直径定量化检测方法,重点研究了表面压痕对单阵元超声信号的影响规律,揭示了基于阵元超声信号的熔核边缘识别方法,并试验验证了熔核直径评估方法的精度.试验结果表明,点焊熔核直径的相控阵超声检测结果与金相检验结...     

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。     

基于超声波无损检测的电阻点焊质量及性能评估可视化技术研究

电阻点焊接头的焊后检验作为保证焊接质量的一个重要环节，在地铁车辆不锈钢车体的焊装生产中一直备受重视。目前点焊接头质量的超声波检测技术大多为定性检测，无法确定熔核的几何状态、内部缺陷尺寸等质量信息。为此，开展了电阻点焊接头中超声波传播特性及其声场分布研究，研发了一种基于大直径、密集阵元探头的点焊接头内部连接状态快速超声成像及评估检测系统，通过对超声信号的深度处理技术研究，提取能够表现接头内部不同连接形态及缺陷的几何信息，建立定量化的检测模型，实现了不锈钢点焊接头内部连接状态的直观成像以及熔核尺寸的自动识别与计算。经超声波检测试验验证，熔核尺寸超声测量值和实测值吻合良好，其正态分布曲线均值为-0.001 87，标准差为0.139 2，相对误差均值和方差都很小。     

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。     

铝合金点焊焊点超声回波信号特征与熔核直径测量方法

对铝合金点焊焊点进行了超声检测,分析了焊点各区域的超声回波信号特征,并用MATLAB设计了点焊焊点熔核直径的计算程序.该程序可通过两种方法来计算焊点熔核直径,一种是对超声A扫描信号处理,另一种是对B扫描图像进行处理.最后,将计算所得的焊点熔核直径值和熔核直径实测值对比.结果表明,采用超声回波信号法测量焊点熔核直径是可行...     

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.     

基于LabVIEW铝合金点焊电流和电极压力监控系统的研究

在监控铝合金电阻点焊焊接过程中,还没有一种传感器可以准确可靠地检测出熔核的成形质量.在点焊过程中压力信号被认为能够提供关于熔核成形最多的信息.利用LabVIEW语言开发了点焊监控系统,对电流信号及电极压力信号进行实时采集,可以有效地检测点焊熔核质量的变化.     

DP590双相钢单面点焊接头超声信号及力学性能分析

运用超声波水浸聚焦入射法对1.5 mm的DP590双相钢单面点焊接头进行超声C扫描成像检测,分析不同焊接电流下的超声C扫图像特征及超声C扫描图像中不同区域对应的A扫信号的变化规律,并对点焊接头进行拉伸-剪切试验,测试接头的力学性能。结果表明:通过观察超声C扫描与超声A扫信号的变化,能够很好地观察点焊接头的内部形貌特征,检测到焊接缺陷的位置与大小;随着焊接电流的逐渐增大(12.5~14.5 k A),接头熔核直径呈递增趋势,对应的失效载荷均值从5549.5 N增加到9258.49 N;当焊接电流增加到15 k A时,接头的熔核直径增大,但由于焊接飞溅的产生,接头的失效载荷和能量吸收值都呈递减趋势。     

基于信号分形与支持向量机的点焊检测方法

鉴于分形维数对数据样本集复杂程度的定量描述特点及支持向量机在小样本集合分类和回归方面所具有的显著优势,采用信号数据序列的分形维数作为特征值,提出一种基于信号分形维数及支持向量机的点焊信号检测方法。分别对点焊飞溅缺陷和熔核尺寸缺陷建立两类支持向量机检测模型,构成支持向量机阵列,利用该阵列模型进行点焊飞溅和小尺寸熔核两种缺陷的综合检测。结果表明,该阵列对点焊缺陷的无损检测是比较精确的,能较好地无损检测到点焊过程中飞溅及小尺寸熔核两种缺陷。为点焊的无损检测提供了一种新的方法。     

车身点焊接头虚焊缺陷的超声快速识别

在采用超声波检测汽车车身点焊接头的虚焊缺陷时,适应性较差且识别率低.针对传统超声检测中存在的这些问题,在对点焊接头缺陷进行以特征值参数定性分析为主的超声回波特性分析的基础上,通过采集标准超声曲线及开发峰值标记识别算法对汽车车身点焊缺陷进行快速识别.经试验验证,对于汽车车身普通钢板点焊接头,该识别方法是可靠的,识别效率高,且准确率达95%以上.     

超高强热成形钢电阻点焊温度场数值模拟研究

基于SORPAS软件,对1.5 mm厚的BR1500HS热成形钢双层板点焊温度场进行了数值模拟,研究了焊接时间、焊接电流和电极压力等焊接工艺参数对点焊温度场的影响规律。结果表明,在一定范围内,随着焊接时间增加,点焊峰值温度升高,熔核尺寸逐渐增大,热影响区宽度增加;随着焊接电流增加,点焊峰值温度升高,熔核尺寸逐渐增大,热影响区宽度先增加后减小;随着电极压力增加,点焊峰值温度降低,熔核尺寸略有减小;当焊接电流为8 k A时,热影响区宽度先缓慢增大后减小,在电极压力为4.5 k N时获得最大值,在焊接电流为9 k A时,热影响区宽度逐渐增加。     

三层板铝合金电阻点焊搭接接头的弹塑性模拟

建立了1.5 mm等厚5052铝合金三层板电阻点焊接头在拉剪载荷作用下的弹塑性有限元模型.有限元模型的计算结果与试验结果吻合良好.结果表明,不同的接头设计形式导致不同的峰值载荷和断裂模式.熔核旋转对控制峰值载荷及断模式起重要作用,熔核旋转角度增加导致峰值载荷降低.断裂模式不仅与熔核旋转有关,也受接头应力分布影响.当点焊接头在拉伸过程中发生旋转时,熔核周围受到的剪切应力增大,断口形貌呈现拉长的椭圆形韧窝.当点焊接头在拉伸过程中不发生旋转时,熔核周围受到的较大拉应力,断口形貌呈等轴韧窝.     

多元化铝合金直流点焊质量监测系统的研发

为了克服由于多种电阻点焊质量影响因素引起的单参数检测技术的不足,充分利用点焊过程中各种参数所提供的熔核质量信息,工作中构建了以焊接磁场、焊接电压、电极位移,作为铝合金点焊质量评定特征信息的铝合金点焊质量监测系统。试验证明,监测系统能够高速准确地采集铝合金点焊过程的多个特征信号,并能有效反映点焊过程中焊点熔核的变化,对焊点质量作出准确判断,满足点焊过程质量监测的要求。     

多元化铝合金直流点焊接质量监测系统的研发

为了克服由于多种电阻点焊质量影响因素引起的单参数检测技术的不足,充分利用点焊过程中各种参数所提供的熔核质量信息,工作中构建了以焊接磁场、焊接电压、电极位移,作为铝合金点焊质量评定住处特征信息的铝合金点焊质量监测系统.试验证明,监测系统能够高速准确地采集铝合金点焊过程的多个特征信号,并能有效反映点焊过程中焊点熔核的变化,对焊点质量作出准确判断,满足点焊过程质量监测的要求.     

铝合金和低碳钢的电阻点焊数据特征

研究了电阻点焊过程中不同条件下的电极位移和电极压力的数据特征.试验设备为170 W逆变直流点焊机.采用多通道高速数据采集系统采集电极位移和压力数据,用MATLAB进行数据分析,比较了5182铝合金和低碳钢的点焊行为特征.结果表明,当熔核长大到一定程度后,铝合金熔核膨胀速率不会像低碳钢那样达到零值,且电极力会出现一个峰值,该峰值预示着熔核已经达到了足够的尺寸.     

永磁体磁场对铝合金电阻点焊力学性能及微观组织的影响

文中采用永磁体作为磁场源,研究了外加稳定磁场对铝合金电阻点焊的熔核尺寸、焊点力学性能、断裂模式以及微观组织的影响.文中还对熔核直径与峰值载荷之间的关系进行了研究.结果表明,永磁铁的工作距离对熔核直径大小具有重要影响.距离越近,外磁场促进熔核直径增加的效果越明显.外加磁场能够有效增加焊点熔核直径、提高点焊接头的剪切拉伸强度、促进断裂模式由界面断裂向纽扣断裂转变.在不同工艺参数下,熔核直径增长在3.5%~14.1%,剪切拉伸力可提高4%~25%.外加磁场可促进点焊熔核内等轴晶的形成和细化.峰值载荷与熔核尺寸、工件厚度、母材极限抗拉强度的乘积具有良好的线性关系.     

铝合金/钢异质材料点焊接头的应力分布有限元分析

本文利用有限元法分析了工艺垫片法获得的LY12铝合金／08A1钢电阻点焊接头的工作应力分布，并研究了工艺垫片的保留和去除对LY12铝合金板和08A1钢板的影响。结果表明，保留工艺垫片和去除工艺垫片两种情形下，铝合金／钢点焊接头的工作应力分布情况相似，都在母材与熔核交界的区域出现明显的应力集中现象，熔核区中心应力较小。当LY12铝合金／08A1钢电阻点焊接头去除工艺垫片后，使峰值应力提高了1714％，降低接头的承载能力。     

三层板6061铝合金点焊接头形式对其力学性能的影响

文中研究了三层板6061铝合金电阻点焊接头的失效行为.设计了6种形式的三层板铝合金点焊搭接接头,并对其进行了剪切拉伸试验.通过剪切拉伸测试中获得的峰值载荷和吸收能研究不同接头形式下的力学性能.结果表明,不同的搭接形式的接头具有不同的接头峰值载荷和能量吸收能.在剪切拉伸测试中,熔核的旋转程度对接头的峰值载荷和能量吸收具有重要影响.熔核旋转程度越大,峰值载荷越小,能量吸收能越低;而对于纯剪切情况下,峰值载荷和吸收能最高.     

用时频分析法研究铝合金电阻点焊过程中的声音信号

研究了铝合金点焊过程中声音信号的时频域能量分布，并应用它来识别点焊的熔核状态。点焊过程中的声音信号包含着熔核形成信息，是点焊质量监控的重要参数。为了能够确定熔核的变化状态，作者尝试采用非平稳过程的时频分析方法对声音信号进行研究，试验与计算结果表明，Choi-williams时频分布是一种较好的铝合金点焊声音分析方法，可以区分不同熔核状态，其计算结果可作为铝合金点焊过程的监控参数和质量检验的依据，具有一定的实用价值，同时它对其它焊接方法中的信号分析与处理也有较高的参考价值。