點焊機焊接頭檢驗方法-鍍鋅板點焊-鋁板點焊機-天津點焊機
www.tj-haojing.com 電阻焊接頭的質(zhì)量檢驗,分為破壞性檢驗和無損檢驗兩類。
一、破壞性檢驗破壞性檢驗主要用于焊接參數(shù)調(diào)試、生產(chǎn)過程中的自檢(操作人員自行檢驗)和抽驗(檢驗人員按工藝文件規(guī)定的比例進(jìn)行抽查檢驗)。破壞性檢驗實際上只能給以參考性的信息、由模擬而來的信息,因為實際工作的接頭往往是未經(jīng)檢驗的。但是由于該類檢驗方法簡單和檢驗結(jié)果的直觀性,在實際生產(chǎn)中仍然獲得了廣泛使用。
1. 撕破檢驗用簡單工具在現(xiàn)場對點、縫焊工藝試片進(jìn)行剝離、旋鉸、扭轉(zhuǎn)和壓縮(圖6)等,可獲得焊點直徑、焊縫寬度、強度等大致定量概念,但不能得到較準(zhǔn)確的性能數(shù)值。有時在斷口上能觀察到氣孔、內(nèi)噴濺等缺陷。
2. 低倍檢驗對點、縫焊工藝試片作低倍磨片腐蝕后,在10~20倍讀數(shù)放大鏡下觀察、計算可獲得有關(guān)熔核直徑、焊縫寬度、焊透率和重疊量等準(zhǔn)確數(shù)值。同時,也能觀察到氣孔、縮孔、噴濺和內(nèi)部裂紋等缺陷。低倍檢驗在鋁合金等重要結(jié)構(gòu)的點、縫焊接頭的現(xiàn)場試驗中具有重要地位。
3. 金相檢驗對點、縫焊接頭均可采用,目的是了解接頭各部分金屬組織變化情況,以及觀察裂紋、未焊透、氣孔和夾雜等幾乎所有內(nèi)部缺陷情況,以便為改進(jìn)工藝和制定焊后熱處理規(guī)范提供依據(jù)。
4. 斷口分析基本同金相檢驗,多采用掃描電子顯微鏡。
5. 力學(xué)性能試驗用以鑒定電阻焊接頭的強度、塑性和韌性等是否滿足相應(yīng)的力學(xué)性能指標(biāo)要求,常采用的試驗方法,各試驗方法所用試件及原理參見(縫焊基本原理)中提到過的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),力學(xué)性能指標(biāo)可查閱有關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。應(yīng)該指出,力學(xué)性能試驗有時并不采用標(biāo)準(zhǔn)試樣和標(biāo)準(zhǔn)試驗方法,而是根據(jù)產(chǎn)品的使用條件和要求,采用與接頭部位結(jié)構(gòu)相仿的模擬試件或直接用結(jié)構(gòu)本身作試驗。這種試驗往往同時反映出接頭強度、塑性等多種性能指標(biāo)的綜合。當(dāng)然,這種試驗所能反映客觀要求的準(zhǔn)確性,應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)品大量使用過程中受到考驗。例如,礦用圓環(huán)鏈ф18mm×64mm的彎曲試驗,以其彎曲變形達(dá)到規(guī)定的找度值?< 16mm,鏈環(huán)不應(yīng)有開裂和鏈環(huán)受彎后的破斷載荷不能小于規(guī)定鏈環(huán)最小破斷載荷的50%(參見表7-7),以此來反映高強圓環(huán)鏈閃光對焊接頭的強韌性好壞。
二、 無損檢驗對電阻焊接頭進(jìn)行無損檢驗可有兩類方法:其一是目視檢驗、密封性檢驗以及施加規(guī)定載荷下的接頭強度檢驗等;其二是一些物理檢驗方法,即X射線檢驗、超聲波檢驗、渦流檢驗、熱圖像法檢驗和磁粉檢驗等。
1. 目視檢驗用觀察(允許用不大于20倍的放大鏡)和實測法檢查幾何形狀上的缺陷,以及可觀察到外部裂紋、表面燒傷、燒穿、噴濺和邊緣脹裂等缺陷。
2. 密封性檢驗主要用于氣密、油密和水密的縫焊接頭。通?捎脷鈮悍ǎ0.1~0.2MPa)枕形試件或結(jié)構(gòu)本身在水中進(jìn)行,也可用液壓法、氨氣指示法、氦質(zhì)譜法及鹵素檢漏法等。其中氦質(zhì)譜法精度最高,可查出2.4×10-4mm3/h最小泄漏容積。
3. 施加規(guī)定載荷下的接頭強度檢驗這種檢驗方法是根據(jù)產(chǎn)品要求、生產(chǎn)特點和條件而確定的。例如,閃光對焊汽車輪輞后,需要用擴脹機作擴口試驗,這既檢驗了接頭質(zhì)量,又代替了整形工序,一舉兩得。
4. X射線檢驗接頭內(nèi)部縮孔、氣孔、裂紋和板間縫隙內(nèi)的噴濺(點、縫焊)可在X射線透視時發(fā)現(xiàn)。同時,對有區(qū)域偏析的焊點,可以檢測出熔核尺寸和未焊透缺陷。例如,2A12鋁合金焊點,由于枝晶偏析使熔核邊緣部位形成富鋁貧銅區(qū),對X射線吸收減弱,因而在透視底片上呈現(xiàn)暗色圓環(huán)(黑環(huán));又由于塑性環(huán)所造成的金屬增厚及合金成分的聚集(強化相),使這里吸收X射線較強,因而透視底片上呈現(xiàn)亮?xí)灒ò篆h(huán)),2A12在有包鋁層時以上現(xiàn)象更為顯著(圖10)。因此,可用黑環(huán)直徑確定出熔核尺寸。點焊鎂合金時,因核心周圍形成富錳區(qū)吸收X射線較多,故以白顯現(xiàn)于X射線底片上,由此也可判斷焊點尺寸和未焊透。應(yīng)該注意,以上情況僅局限在幾種鋁合金、鎂合金中(2A12、2A16、7A04、7A09、MB8等)。但是,對于其他金屬材料,可以通過焊前在焊件內(nèi)表面特意加入X射線對比層(PKC)后進(jìn)行X射線透視(PKC一般由與母材金屬對X射線吸收系數(shù)相差很大的金屬粉、箔制成),根據(jù)PKC分布狀態(tài),可以準(zhǔn)確判斷出熔化區(qū)尺寸和未焊透缺陷。
5. 超聲波擦傷超聲波擦傷能夠確定完全未焊透(當(dāng)零件之間有間隙時)、氣孔、縮孔和裂紋。但對“粘著”(未焊透一種)卻有困難,這主要因為形成“粘著”的氧化膜厚度較超聲波擦傷儀所能檢測的尺寸小得多。
6. 渦流擦傷渦流擦傷可以檢驗熔核尺寸及未焊透缺陷,其原理是利用熔核直徑的大小與焊接區(qū)導(dǎo)電性之間已確定的關(guān)系來進(jìn)行比較。例如,鋁合金點焊熔核為正常尺寸時,焊接區(qū)的導(dǎo)電性比母材金屬降低10%~15%,而發(fā)生未焊透時只降低5%~7%。工作時,探頭放在焊點表面上,產(chǎn)生的交變磁場在零件中感應(yīng)出渦流,渦流的大小取決于熔核尺寸。如果熔核減小,金屬導(dǎo)電性便提高,也就引起探頭一零件系統(tǒng)的電參數(shù)變化,造成輸出電壓相位的改變,因而使測量儀表指針作相應(yīng)偏擺。
7. 無損檢驗新技術(shù)電阻焊是一種機械化、自動化程度頗高的高效先進(jìn)焊接方法,焊接接頭質(zhì)量的在線自動檢測技術(shù)始終是其發(fā)展方向和研究熱點。
(1)點焊接頭的射線實時成像法自動檢測 在航空航天產(chǎn)品上,很多結(jié)構(gòu)采用鋁合金點焊,對焊點的質(zhì)量要求很高。由于點焊焊點內(nèi)部組織的特點,通過射線照相可以在底片上發(fā)現(xiàn)焊點內(nèi)部的缺陷;但是其檢測效率很低且周期長。若采用實時成像的方法可以較好地解決這一問題。圖11a為2A12-T4鋁合金的焊點原始數(shù)字圖像,圖中灰度較高的環(huán)形影像是所謂的亮環(huán),亮環(huán)內(nèi)部灰度較低的圓形部分是焊后形成的熔核,中心部位灰度更低且呈不規(guī)則的條紋等裂紋、夾渣和氣孔等缺陷。圖11b為計算機處理后的輸出圖像,其圓形邊界為計算機處理的區(qū)域,從圖中可以清晰地看到二值化缺陷圖像。經(jīng)識別診斷程序的進(jìn)一步處理,可實現(xiàn)質(zhì)量的自動評價。
(2)點焊接頭的自動超聲檢測 電阻焊焊點質(zhì)量的C掃描檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖12所示。系統(tǒng)采用直徑12mm、水中焦距26.4mm、焦柱直徑0.34mm、頻率為10MHz的超聲波聚集探頭,進(jìn)行二維掃查。其原理是基于超聲波的會聚效應(yīng)和由于多次反射造成的反射波衰減,使緊密結(jié)合面的底波與交界面波分開。將超聲波的發(fā)射、接收、分析、記錄裝置與計算機相結(jié)合,獲得焊點的聲掃描圖像,可將焊點中的飛濺、氣孔、縮松、裂紋等以圖像的形式區(qū)分開來。圖13為點焊焊點的超聲波掃查模式,中心圓形區(qū)域為焊點部分。圖14為板厚為1mm的低碳鋼板點焊,焊點的C掃描檢測輸出圖像和實際試件表面的對比。