基于超声波评估技术的钢板点焊接头分析

基于超声波评估技术的钢板点焊接头分析

刊名：Case Studies in Nondestructive Testing and Evaluation（英）

刊期：2015年第4期

作者：Dariusz Ulbrich et al

编译：朱会

电阻点焊在汽车车身及零部件的制造中得到了广泛应用。介绍了对采用电阻点焊技术焊接的封闭型钢薄板进行无损超声测试的方法和结果。在焊接接头破坏性测试的基础上验证非破坏性测试结果。根据所获得的结果开发评估封闭型钢板点焊接头的技术即超声波评估技术，该技术也可用于评估工厂生产中其它焊接接头的特性。

试验主要包括以下两个阶段。①第一阶段是在汽车整车内部部件的生产线上获得制备封闭钢板点焊接头的数量。。这项研究使用两种不同类型的接头连接具有封闭轮廓的钢板（1mm厚）：第一种类型是管，其直径为40mm、壁厚为3mm；第二种类型是封闭轮廓的矩形金属板，其尺寸为10mm×25mm、壁厚为2mm。使用适当的焊接电极对汽车内部组件的钢进行电焊连接，其中包括不同大小和形状的电极（如球形、圆柱形、圆锥形）。选择汽车经常使用的焊接工艺参数使焊核直径满足焊接要求和企业标准。②第二阶段是使用超声波评估技术评价焊接接头的性能和质量。采用的超声波探伤仪USLT2000具有一套标准的高频超声探头（20MHz），同时选择超声波转换器将焊核的直径减小为4mm。

由试验得出以下结论：①电阻点焊可用于生产钢板接头和闭式焊接接头且质量良好；②超声波评估技术可用于封闭薄钢板焊接接头的无损质量评估，即使连接处没有免受腐蚀的涂层，封闭薄钢板的焊接接头也会在粘接（没有重熔）处形成缺陷；③成本分析表明，超声波设备的广泛适用性可以平衡其高成本，相比目前的破坏性评价方法其会降低生产阶段的成本。

在研究过程中，偶尔也会出现超声波测试结果异常的现象，此时需要中断测试，分析故障原因。