車身點焊質(zhì)量控制及超聲波檢測技術
發(fā)布日期:2011-11-25 蘭生客服中心 瀏覽:1596
現(xiàn)代車身結構中,大約要完成3000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),但這種方式需要較多時間,且造成零件變形后必須重新整形,企業(yè)花費的成本較高。經(jīng)過嘗試,超聲波技術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。
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構),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。ǹ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的應用可以彌補這種局限,而且隨著該技術的推廣和發(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)代車身結構中,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。
2. 原理
點焊的超聲波檢測方法是從焊接結構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
3. 質(zhì)量判定
通過超聲波檢測得到的回波圖形與焊點的缺陷之間具有一定的關系(如圖2)。
圖2 缺陷與波形關系
4. 應用條件
超聲波檢測的應用有時也會受到焊點實際狀態(tài)的影響(如圖3),從而導致檢測結果的準確率降低。
圖3 超聲波檢測應用條件
5. 檢測系統(tǒng)
作為一個比較完整的系統(tǒng),應用超聲波檢測技術可以分為三個步驟:(1)采用數(shù)據(jù)庫,建立測量計劃;(2)利用專業(yè)軟件,進行檢測;(3)進行統(tǒng)計分析,并輸出報告。
6. 檢測設備
目前,用于整車廠的超聲波檢測設備主要有三種(如圖4):筆記本電腦+便攜測量設備;便攜式一體機;臺式機+測量設備。
圖4 檢測設備種類
作為一種先進的無損檢測方法,超聲波焊點質(zhì)量檢測受到越來越多的重視。傳統(tǒng)的鑿檢和破檢方法加上先進的超聲波檢查方法有機地結合在一起,構成了車身焊接質(zhì)量的主要方法。上海汽車集團股份有限公司為了保證自主品牌的焊接質(zhì)量,建立了包括超聲波檢測技術在內(nèi)的較為完善的焊接質(zhì)量控制體系,破壞性檢查焊點合格率達到99%以上。
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