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調試、生產過程中的自檢(操作人員自行檢驗)和抽驗(檢驗人員按工藝文件規定的比例進行抽查檢驗)。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檢驗的。但是由于該類檢驗方法簡單和檢驗結果的直觀性,在實際生產中仍然獲得了廣泛使用。
1. 撕破檢驗用簡單工具在現場對點、縫焊工藝試片進行剝離、旋鉸、扭轉和壓縮(圖6)等,可獲得焊點直徑、焊縫寬度、強度等大致定量概念,但不能得到較準確的性能數值。有時在斷口上能觀察到氣孔、內噴濺等缺陷。
2. 低倍檢驗對點、縫焊工藝試片作低倍磨片腐蝕后,在10~20倍讀數放大鏡下觀察、計算可獲得有關熔核直徑、焊縫寬度、焊透率和重疊量等準確數值。同時,也能觀察到氣孔、縮孔、噴濺和內部裂紋等缺陷。低倍檢驗在鋁合金等重要結構的點、縫焊接頭的現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部缺陷情況,以便為改進工藝和制定焊后熱處理規范提供依據。
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的力學性能指標要求,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)中提到過的相關標準,力學性能指標可查閱有關專業標準的規定。應該指出,力學性能試驗有時并不采用標準試樣和標準試驗方法,而是根據產品的使用條件和要求,采用與接頭部位結構相仿的模擬試件或直接用結構本身作試驗。這種試驗往往同時反映出接頭強度、塑性等多種性能指標的綜合。當然,這種試驗所能反映客觀要求的準確性,應當在產品大量使用過程中受到考驗。例如,礦用圓環鏈ф18mm×64mm的彎曲試驗,以其彎曲變形達到規定的找度值?< 16mm,鏈環不應有開裂和鏈環受彎后的破斷載荷不能小于規定鏈環最小破斷載荷的50%(參見表7-7),以此來反映高強圓環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)枕形試件或結構本身在水中進行,也可用液壓法、氨氣指示法、氦質譜法及鹵素檢漏法等。其中氦質譜法精度最高,可查出2.4×10-4mm3/h最小泄漏容積。
3. 施加規定載荷下的接頭強度檢驗這種檢驗方法是根據產品要求、生產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,這既檢驗了接頭質量,又代替了整形工序,一舉兩得。
4. X射線檢驗接頭內部縮孔、氣孔、裂紋和板間縫隙內的噴濺(點、縫焊)可在X射線透視時發現。同時,對有區域偏析的焊點,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,對X射線吸收減弱,因而在透視底片上呈現暗色圓環(黑環);又由于塑性環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亮暈(白環),2A12在有包鋁層時以上現象更為顯著(圖10)。因此,可用黑環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吸收X射線較多,故以白顯現于X射線底片上,由此也可判斷焊點尺寸和未焊透。應該注意,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表面特意加入X射線對比層(PKC)后進行X射線透視(PKC一般由與母材金屬對X射線吸收系數相差很大的金屬粉、箔制成),根據PKC分布狀態,可以準確判斷出熔化區尺寸和未焊透缺陷。
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導電性之間已確定的關系來進行比較。例如,鋁合金點焊熔核為正常尺寸時,焊接區的導電性比母材金屬降低10%~15%,而發生未焊透時只降低5%~7%。工作時,探頭放在焊點表面上,產生的交變磁場在零件中感應出渦流,渦流的大小取決于熔核尺寸。如果熔核減小,金屬導電性便提高,也就引起探頭一零件系統的電參數變化,造成輸出電壓相位的改變,因而使測量儀表指針作相應偏擺。
7. 無損檢驗新技術電阻焊是一種機械化、自動化程度頗高的高效先進焊接方法,焊接接頭質量的在線自動檢測技術始終是其發展方向和研究熱點。
(1)點焊接頭的射線實時成像法自動檢測 在航空航天產品上,很多結構采用鋁合金點焊,對焊點的質量要求很高。由于點焊焊點內部組織的特點,通過射線照相可以在底片上發現焊點內部的缺陷;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字圖像,圖中灰度較高的環形影像是所謂的亮環,亮環內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域,從圖中可以清晰地看到二值化缺陷圖像。經識別診斷程序的進一步處理,可實現質量的自動評價。
(2)點焊接頭的自動超聲檢測 電阻焊焊點質量的C掃描檢測系統的結構如圖12所示。系統采用直徑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,進行二維掃查。其原理是基于超聲波的會聚效應和由于多次反射造成的反射波衰減,使緊密結合面的底波與交界面波分開。將超聲波的發射、接收、分析、記錄裝置與計算機相結合,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分開來。圖13為點焊焊點的超聲波掃查模式,中心圓形區域為焊點部分。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。