熔核直径

点焊熔核直径的无损检测方法

熔核直径，是指点焊熔核直径的无损检测方法。

申请专利号:200610057994.6专利申请日2006.03.03

名称:点焊熔核直径的无损检测方法公开（公告）号CN1811335

公开（公告）日:2006.08.02颁证日

优先权申请（专利权）:北京工业大学

地址:100022北京市朝阳区平乐园100号发明（设计）人何存富;冯喜旺;吴斌;王秀彦

国际申请国际公布

专利代理机构:北京思海天达知识产权代理有限公司代理人张慧

本发明公开了一种适用于各种金属板材的点焊熔核直径的无损检测方法，步骤如下：利用一个高频超声直探头对多个具有不同熔核直径的焊接试样进行超声检测，获得各焊点的超声信号；计算各超声信号中第一主回波脉冲和第一中间回波脉冲幅度的比值t；沿试件贴合面剖开，测量各焊点熔核直径d核，根据熔核直径与其对应的t值之间的关系，绘制熔核直径与t的关系曲线；将不同板材的焊点的d核-t曲线存储在计算机中，当检测焊点质量时，计算机先获得焊点板材数据，找到对应的d核-t曲线；根据实测的t值在相应的d核-t曲线上获得对应的熔核直径，当熔核直径小于设定的标准值时，判定焊点质量不合格，实现点焊的无损检测。该方法精度高，检测效率高。

主权项

1、一种点焊熔核直径的无损检测方法，其特征在于该方法按下述步骤进行：1)利用一个有效面积大于最大的标准点焊熔核直径的高频超声直探头(17)对多个具有不同熔核直径的焊接试样(6)进行超声检测，这些特制点焊试样所用的板材与实际点焊部件的板材具有相同的厚度和材质；通过数据采集装置获得每个被检测焊点的超声信号；2)计算每个超声信号中第一个主回波脉冲和其后的中间回波脉冲的幅度值的比值t；3)沿点焊试件的贴合面剖开焊接试样，测量每个焊点的熔核直径d核，根据每个焊点熔核直径d核与其超声信号中第一个主回波脉冲和其后中间回波脉冲的幅度值的比值之间的对应关系，绘制出熔核直径d核与以上的信号幅度比值的关系曲线；4)将不同厚度和材质的板材的d核-t曲线存储在计算机(2)中，当检测某焊点的焊接质量时，计算机系统先获得组成该焊点的板材的数据，由此找到对应的d核-t曲线；根据实际检测得到的超声信号幅度比值在相应的d核-t曲线上获得对应的熔核直径，当熔核直径小于设定的标准值时，判定焊点质量不合格，实现点焊的无损检测。

熔核直径的确认

对于焊点焊接质量确认，工件破坏性试验具有良好的操纵性和简便性，因此已被广泛作为汽车制造厂家进行车身焊点质量确认的常规试验方法，满足尽大多数生产方面的工艺要求。

汽车车身上有成千上万个焊点，在不同的厂家和不同的车型上，这些焊点可能是在不同的位置、由多个厂商焊接完成，因此，车身正式调试及生产前，必须对其焊接质量进行确认，并对发现的题目及时采取措施，保证终极大批量生产的焊接质量。

常用的焊点焊接质量确认方式有外观试验、断口试验、抗拉剪切试验、平滑度试验以及工件破坏性试验（撕开试验-熔核直径确认）等。其中，工件破坏性试验具有良好的操纵性和简便性，已被很多汽车制造厂家作为进行车身焊点质量确认的常规试验方法。工件破坏性试验含工艺试片试验和实物（工件）破坏试验两种，可以满足尽大多数生产方面的工艺要求。熔核直径与焊接质量

由于焊点的拉伸剪切载荷与熔核直径有良好的对应关系（见图），载荷与熔核直径间有相应的比例关系，而且该比例关系对不同的板厚也相应成立，因此，工件破坏性试验中，熔核直径便成了评定点焊焊接质量的主要指标之一。

三个参数是影响焊接热、影响熔核直径的主要因素。

总电阻R=2Rw+Rc+2Rew，其中Rw为工件本身电阻，Rc为两工件间接触电阻、Rew为电极与工件间接触电阻。因此，当工件和电极确定后，R主要受Rc影响，而影响Rc的主要因素是焊接压力。

工艺试片的材料代用

车身由多个工件焊接而成，这些工件可能一部分为进口件，一部分为国产外制、自制件，国产外制件及进口件均可能出现工艺试片与设计工件的材料差异，因此，有时需要使用代用材料。

车身使用的钢板材料种类主要有三种：冷轧钢板、热轧钢板及冷轧高强度钢板，每种钢板都有表面无处理钢板和表面处理钢板，其中表面处理钢板主要是电镀锌钢板、热镀锌钢板及热镀锌铁合金钢板。

材料代用主要考虑材料对总电阻R的影响以及由其引起的对I和t的影响。车身点焊参数设定的相关标准（国标、行标或企标）中，材料对焊接参数的影响体现为：钢板种类、料厚、抗拉强度、有无镀层及镀层种别等。

材料代用原则：

1.同种钢板材料代用，如：冷轧板与冷轧板之间、热轧板与热轧板之间可考虑代用；

2.工艺试片抗拉强度与工件抗拉强度应尽量接近，高强板（抗拉强度≥440MPa）与非高强板（抗拉强度<440MPa）之间不代用；

3.有表面处理钢板与无表面处理钢板之间代用时，依据焊接参数设定标准，代用材料不使实际生产焊接参数产生变化，可代用；

4.尽量选用相同的料厚，满足不了要求的情况下，依据设计工件材料答应的料厚变化范围内选择。

如表1所示，我国国产材料SPHC、SPHD、SPHE分别可代用日本材料SP221、 SP222、 SP223。

工艺试片试验

工艺试片试验中，焊接设备及其参数必须与实际生产所用设备相同，工艺试片的材质、板厚、热处理状态及表面状态必须与实际生产所用材料相同或相当。

预备工作到位后，开始工艺试片试验。首先根据记录表取相应试片并使其表面平整清洁，在板组做上工位名称、焊钳型号、焊钳位置等标识；然后确认焊钳设备状态，确认焊接参数设置正确，确认电极的外形、磨损、同心度等均符合要求。之后开始进行工艺试片撕开试验。具体撕开方式有：钢凿试验、旋绞试验、机械装置剥离试验、工具剥离试验和手工剥离试验等。

优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台，用游标卡尺丈量焊点熔核直径d，因焊点外形大多不是标准圆形，所以d一般取焊点长径a与短径b的均匀值。

对薄钢板（板材厚度δ<5mm），焊点熔核直径d的要求是达到3.5～5倍的δ1/2，否则判定产品为分歧格。有些厂家还按板材料厚明确规定了焊点均匀熔核直径和最小熔核直径的要求，若低于最小熔核直径，也判定产品为分歧格。

实物（工件）破坏试验

工艺试片试验合格后，开始实物（工件）点焊及其破坏试验，撕开方式有：钢凿试验、机械装置剥离试验。焊点熔核直径的丈量与产品合格判定方法同上。

需要夸大的是，进行熔核直径确认时要具体记录每个焊点的熔核直径，并对分歧格点进行统计汇总，标明分歧格工位、具体分歧格点位置、分歧格内容，以便分析改善。

全国各地天气预报查询

上海市

市辖区

云南省

临沧市

云南省

丽江市