基于超聲回波特征的電阻點焊接頭缺陷識別.pdf

1、汽車車身是一個由百余種、甚至數(shù)百種薄板沖壓件聯(lián)接而成的復雜結構件。電阻點焊以其低成本，接頭質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高、便于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，成為轎車車身裝配的主要連接方法。由于點焊形核過程的封閉性和過程控制的復雜性，很難在不破壞焊點的情況下進行點焊缺陷檢測識別。導致了點焊質(zhì)量缺陷檢測識別較為困難。但目前小樣本抽樣檢測和焊后破壞檢驗的滯后性并不能確保每一輛車身焊接接頭的合格率都達到要求，不得不增加大量冗余焊點。 超聲波檢測作為一種無損檢測

2、的手段，在保證焊點完整的條件下，為焊點質(zhì)量在線檢測和缺陷識別提供的可能。其原理是利用超聲波在金屬介質(zhì)中傳播時發(fā)生反射、透射和衰減的傳播特性，將反射回來的信號以振幅相對時間方式加以顯示，形成衰減的往復回波序列用于評估焊點質(zhì)量。超聲檢測的回波信號中含有大量與點焊接頭缺陷性質(zhì)有關的信息。實現(xiàn)缺陷識別的關鍵在于能否有效地將反映缺陷性質(zhì)的特征信息從超聲回波中提取出來, 并給予正確的解釋。 本文首先在分析超聲回波傳播特性的基礎上，遴選超聲回

3、波波形特征值；結合力學性能試驗和微觀組織檢驗確定點焊接頭缺陷對應的回波特征值最優(yōu)范圍；最終建立基于回波特征值的點焊缺陷識別檢測系統(tǒng)。試驗結果為超聲波檢測方法能夠在實際生產(chǎn)中的廣泛應用提供數(shù)據(jù)指導。主要完成內(nèi)容有： 1.回波波形特征值的提取及分析。利用多脈沖反射式超聲檢測技術，采集點焊接頭的相關回波信息。在歸納了不同點焊接頭缺陷檢測回波波形的不同規(guī)律和特點的基礎上，選取回波信號中衰減率、底面回波波峰間隔、有效回波數(shù)、最小增益、及中

4、間回波峰值五個特征值，對其選擇理由進行分析和說明，實現(xiàn)點焊接頭缺陷的快速識別。 2.回波波形特征值的實驗確定。通過建立一個實驗系統(tǒng)得到不同材料點焊接頭缺陷對應的超聲回波波形五個特征值范圍。實現(xiàn)利用特征值快速識別缺陷，減小人為因素對檢測結果的影響。實驗采用兩種常規(guī)破壞性檢測方法，通過拉伸試驗和金相檢驗在力學性能和微觀形貌兩方面對相關試件進行對比試驗，驗證利用回波特征值識別缺陷的準確性。 3.基于回波特征值的點焊缺陷識別。利

5、用Scan Master swi-100超聲檢測系統(tǒng)，結合了以上實驗所得到的不同材料，不同厚度點焊接頭超聲檢測回波波形，以及所選取五個特征值具體數(shù)值的基礎上。建立一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)了對不同材料、不同厚度點焊接頭缺陷超聲回波波形及特征值的添加、快速查詢、維護的功能。實現(xiàn)對點焊接頭缺陷的快速、準確、有效地檢測及識別。 實驗結果表明，利用回波特征值進行缺陷評價不僅檢測速度快、結果可靠。隨著識別技術的不斷研究的深入，利用超聲回波特征值