王春生，王洪潇，李英明，狄星，徐国成，谷晓鹏，董娟

摘要：基于Comsol Multiphysics有限元数值仿真软件建立双脉冲电阻点焊过程超声监测数值模型，研究点焊过程工件内部超声场瞬态分布情况;设计了新型内置超声波探头电极结构，进行双脉冲电阻点焊超声在线监测试验，分别分析A型、M型（超声时程-焊接过程）超声回波图特征;研究点焊典型焊接缺陷虚焊的超声M型回波图特征，提出基于M型回波图的虚焊焊点鉴别方法。研究结果表明基于超声信号的点焊M显示图可反映焊接进程，可通过M显示图特征对虚焊焊点进行快速识别。

关键词：双脉冲电阻点焊;超声波实时信号;数值模拟;虚焊

中图分类号：TG441      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）09-0068-07

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.09.13

0    前言

电阻点焊是汽车车身、不锈钢轨道客车车体制造中重要的焊接技术，具有工艺简单、生产效率高、环保等优点。电阻点焊过程持续时间极短，通常在1～2 s以内，且点焊熔核在封闭状态下形成，容易产生虚焊、喷溅、内部孔洞等焊接缺陷，因此有必要对焊点质量进行控制及评估。常用的点焊质量评估方法主要分两大类：一类为焊接过程质量监控，主要是针对焊接电流、焊接电压、电极压力、电极位移等参数的监测分析，对焊接质量进行预测[1-4];第二类为点焊质量无损检测评估方法，无损检测是在不破坏材料的情况下对焊接质量进行检测评价的技术，应用最多的是超声波无损检测技术。一般点焊超声检测是对线下焊件焊点的超声检测，通过进行不同维度的分析，建立超声信号特征与焊点质量之间的关系[5-11]。……