車身點焊質(zhì)量控制及超聲波檢測技術(shù)
車身點焊質(zhì)量監(jiān)控
目前,電阻點焊仍然是車身連接工藝中應用最廣泛的一種方式,因此,各大汽車制造企業(yè)對電阻點焊質(zhì)量的控制十分重視。一般來說,車身點焊質(zhì)量監(jiān)控可以分為三部分內(nèi)容:預防、控制和檢驗。
預防指的是,在進行電阻點焊之前,采取相應的措施防止不合格焊點的生成。通常,主要措施是對焊接設備進行日常監(jiān)測。比如,定期核對焊接參數(shù),以確保設定值符合工藝要求;定期測量焊接的實際壓力、實際電流及通電時間,確保輸出值與設定值一致;定期測量次級回路的電阻值,尤其是次級無感電纜的電阻值(如果采用分體式變壓器結(jié)構(gòu)),以保證焊接系統(tǒng)的正常通電能力。由于焊點是通過焊接設備來完成的,只有對焊接設備狀態(tài)進行適當?shù)谋O(jiān)測,才能預防不合格焊點的產(chǎn)生。
控制指的是,在進行電阻點焊的過程中,應用相應的技術(shù)進行在線監(jiān)測,保證不合格焊點被及時發(fā)現(xiàn)。目前,主要方法是通過焊接控制器監(jiān)測每次焊接的輸出電流大?。梢允浅跫夒娏鳎部梢允谴渭夒娏鳎?,一旦低于設定范圍就及時報警,避免不合格焊點的產(chǎn)生。另外,比較新的技術(shù)是監(jiān)測焊接過程中的動態(tài)電阻值,從而判定焊點是否合格。這樣,每次焊接完成后,我們就可以及時發(fā)現(xiàn)不合格的焊點,從而采取措施。
檢驗指的是,對已經(jīng)完成的焊點進行破壞性和非破壞性檢查,達到排除不合格焊點的目的。破壞性檢查是對整個車身的焊點進行逐一檢查,比較全面,可以發(fā)現(xiàn)所有不合格的焊點。但是,檢查后的車身只能報廢,且抽樣頻率較低,不利于問題的及時發(fā)現(xiàn)。非破壞性檢查是對車身焊點進行的日常檢查,傳統(tǒng)的方法是目視檢查和鑿檢,一般選取部分典型焊點,且有一定的局限性。超聲波無損檢測技術(shù)的應用可以彌補這種局限,而且隨著該技術(shù)的推廣和發(fā)展,還可以逐步替代現(xiàn)有的破壞性檢查,從而進一步降低整車廠的成本。
超聲波無損檢測
1. 背景
現(xiàn)代車身結(jié)構(gòu)中,大約要完成3 000多個焊點。為了確保焊接質(zhì)量,一般采用鑿檢的方式(輔以目視檢查),這樣檢查需要較多的時間,且造成零件變形后必須重新整形。另外,鑿檢還有一定的局限性,比如鑿子無法達到的焊點、表面質(zhì)量要求較高的焊點及部分高強度鋼的焊點等。對于整個車身或部分分總成的破壞性檢查,需要花費很多成本。
經(jīng)過嘗試,其他一些非破壞性檢查的方式對于電阻點焊并不適用,比如紅外線、X射線及渦流檢測等。利用超聲波技術(shù)對電阻點焊進行無損檢測效率較高,幾乎能夠識別各種有缺陷的焊點。所以,超聲波無損檢測對于電阻點焊來說,是一種有效、可靠的技術(shù)。
2. 原理
點焊的超聲波檢測方法是從焊接結(jié)構(gòu)的最后界面多重反射的檢測和零件連接處反射的中間回波(如圖1)。對于正確的焊點和有缺陷的焊點,從完整厚度反射的回波系列的長度、信號衰減以及中間回波的幅值和位置之間是有差別的,從而鑒別出有缺陷的焊點。超聲波束的有效直徑應該等于融核點的直徑。
圖1 超聲波傳遞
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