基于超声波检测评价汽车薄钢板点焊品质

点焊是实现薄板连接的一种有效方法，因而在汽车行业中得到广泛应用。在板件焊接过程中，其表面污垢、电压波动及焊接时焊点附近受热变形等因素都会对点焊品质产生影响，造成焊点处出现未焊透、气孔和虚焊等问题，这些问题都将大大降低焊点处的强度和寿命。因而，提高点焊品质，对保证汽车结构安全变得十分重要。过去对点焊品质的检测主要采用破坏性检测，借助于搭接剪切测试和疲劳循环测试对焊点处的强度和疲劳寿命进行评价。但在实际应用过程中，焊点处的品质不可能通过破坏性检测来评价，因而出现了利用超声波对点焊品质进行无损检测的方法。

超声波检测主要利用超声波在穿过焊点处的材料时，材料的声学特性和内部的组织变化对超声波的传播产生一定的影响，之后根据超声波的反射、散射和透射情况，检测焊点处材料的性能和结构变化，实现对点焊品质的评价。通过试验对该方法的有效性进行验证。采用厚度为1.0、1.5、2.0mm的钢板进行点焊试样的制造。焊接时采用电压380V、频率50Hz的水冷式点焊机进行板件的连接。点焊机继电器类型为TP53，焊嘴类型为APX 26601，点焊电极为直径6mm的铜合金。之后制造点焊试样的金相试样，利用光学显微镜确定点焊试样中心和表面的维氏显微硬度。再之后利用频率20MHz、传播速度5920m/s的超声波检测点焊试样，并对穿过点焊式样的超声波进行采集。结果显示，点焊处的显微硬度与超声波衰减系数间存在明显的关系，而点焊处的维氏显微硬度能够作为评价点焊品质的指标。因而，可以利用超声波检测对点焊品质进行评价。

刊名：International Journal of Mechanical Sciences（英）

刊期：2016年第85期

作者：Abbas Moghanizadeh

编译：陈丁跃