2.焊点质量检测技术

车身焊接技术培训课程第1页电阻焊点质量检测与评价技术张延松2009年11月车身焊接技术培训课程第2页二、电阻点焊技术焊前准备焊后检测焊接过程第一阶段（点焊熔核形成过程）（点焊种类和设备分类）第二阶段（焊接过程的实时控制）第三阶段（破坏检测、非破坏检测）车身焊接技术培训课程第3页①焊点的熔核直径以及焊点的数量严格按照操作指导书要求操作。②焊点不允许有漏焊，假焊，焊穿现象。③焊点表面压坑浅，平滑呈均匀过渡。④不允许表面有裂纹气孔，表面不得有飞溅或粘附的合金。⑤焊点与焊点之间间隔均匀。焊点质量要求车身焊接技术培训课程第4页点焊质量检测与评价焊点质量评价标准„熔核尺寸„抗拉剪强度„热影响区尺寸„焊透率„薄板翘曲„压痕深度热影响区熔核熔核压痕车身焊接技术培训课程第5页点焊质量检测与评价1、焊点破坏性检测方法1)破坏性凿检及目测2)破坏性拉剪测试3）金相检测2、焊点质量无损检测1）超声波检测2）其它检测方法9X射线检测9涡流检测9红外线检测车身焊接技术培训课程第6页点焊质量检测与评价目视检验破坏性试验无损试验其它撕破试验低倍试验强度试验金相、化学成分分析检验项目电极压坑、局部烧伤、金属喷溅、表面裂纹、接头边缘压溃或开裂、焊点脱开、对焊断面加热不够或不均匀点焊核心直径缝焊焊缝宽度接头破坏特性韩剧诶规范稳定性点、缝焊熔核直径焊透率压坑深度缩孔较大裂纹对焊接头的未焊透、过热及氧化物夹杂接头强度接头塑性接头断口特征内部裂纹、缩孔、结合线伸入胡须组织焊区组织分析对焊凝缩性疏松、分层及热裂纹接头合金元素烧损、有害夹杂含量表面裂纹内部裂纹与缩孔内部飞溅熔核尺寸对焊接头未焊头接头的气密性焊件表面质量焊缝气密性成分偏析接头金属物相接头残余应力接头金属晶粒度断裂性质检验方法目视检验（用20倍以下的放大镜观察）现场撕破、扭转、压缩试验宏观试片（100倍以下）正拉试验剪切试验扭转试验弯曲试验疲劳试验金相显微镜观察与化学成分分析渗透法检验射线检验超声波检验磁粉检验涡流检验表面接触电阻测定接头气密性试验电子探针、电子显微镜检验X射线衍射断口分析车身焊接技术培训课程第7页点焊质量检测与评价焊点破坏性检测方法焊点质量检测的传统方法为对焊点进行破坏性检测。主要包括：¾抽样进行破坏性撕裂或凿检；¾破坏性拉剪测试焊点强度；¾金相试验检测焊核微观组织优点：凿检和拉剪测试：操作简单；依赖于工程经验，检测形象、直观；金相检测属微观组织检测，可靠性最高；也是验证其它所有检测方法准确率的依据。缺点：抽样检测，小样本；检测成本高；耗时长；滞后性车身焊接技术培训课程第8页点焊质量检测与评价抽样进行破坏性撕裂或凿检，然后目测焊点好坏9工程上依据经验，确立了根据熔核直径大小来判断焊点质量的规范。焊点破坏性检测方法车身焊接技术培训课程第9页点焊质量检测与评价注意：对于铝点焊，Peel测试是首选方法，Chisel测试是不可接受的方法。下列焊点不适于进行凿检：•凿子无法达到的焊点•车身外表面，平整度要求较高的焊点（包括铜板焊接）•厚板焊接（GMT1.4），包括高强度钢（GMT1.1）的焊点凿检焊点的数量，建议不少于车间焊接焊点总量的30%。车身焊接技术培训课程第10页点焊质量检测与评价„操作步骤„1.1将被检查的部件放至检查岗位。„1.2目视检查：检查焊接和工件是否异常。„A.清点焊点个数。„B.检查焊点位置。„C.检查是否存在不可接受的焊点。„1.3凿检：将专用凿子在离焊点3-10mm处插入至一定深度(与被检查焊点内端齐平)，上下扳动凿子以检查焊点是否松动。„1.4拔出凿子，用0.5-1镑锤子还原零件。„1.5对于无法凿检的焊点，有条件的可以应用超声波检测的方法。车身焊接技术培训课程第11页点焊质量检测与评价„凿子及使用注意事项：凿子使用方法车身焊接技术培训课程第12页点焊质量检测与评价„剥离测试（peeltest）：车身焊接技术培训课程第13页点焊质量检测与评价FullButtonIrregularButtonInterfacialFailure焊点失效模式车身焊接技术培训课程第14页点焊质量检测与评价焊点破坏性检测方法破坏性拉剪测试焊点强度9焊点拉剪强度是焊点质量评价的又一重要指标拉剪测试试样拉剪力－变形曲线车身焊接技术培训课程第15页点焊质量检测与评价金相试验检测焊点强度包括：试样切割－镶嵌－研磨－抛光－腐蚀（如硝酸酒精）－组织观察焊点破坏性检测方法切割机磨抛一体机镶嵌机及镶嵌后的试件金相显微镜及其图像系统车身焊接技术培训课程第16页点焊质量检测与评价1、焊点破坏性检测方法1)破坏性凿检及目测2)破坏性拉剪测试3）金相检测2、焊点质量无损检测1）超声波检测2）其它检测方法9X射线检测9涡流检测9红外线检测车身焊接技术培训课程第17页点焊质量检测与评价焊点质量无损检测¾破坏性检测方法效率低，破坏性强，成本高，而且属于典型的事后检验。¾从20世纪80年代开始，人们把目光转向研究替代破坏性检测方法的无损检测方法。如德国奔驰汽车公司对汽车的几千个零件全部进行无损检测。车身焊接技术培训课程第18页点焊质量检测与评价焊点质量无损检测85~959920检测率（%）1,2107,2705150成本/车(USD)无损检测破坏性试验目视、锤击、试凿采用无损检测方法节约的成本：（7270-1210）USDx4辆x360天=8,726,400USD焊后质量检测目视、锤击、试凿破坏性试验无损检测无损检测车身焊接技术培训课程第19页点焊质量检测与评价焊点质量无损检测•利用超声、热、力、电流或磁场在焊点不同组织中的反射、透射、温度变化或场变化现象的不同，来区分焊点的好坏及具体的缺陷形式。¾超声波检测¾X射线检测¾涡流检测¾红外线检测……优点：对试件组织无损伤；可实现自动化检测，效率高缺点：可靠性尚不如金相检测，仍需进一步研究；检测结果对操作者的依赖性大无损检测的一般原理车身焊接技术培训课程第20页点焊质量检测与评价焊点质量无损检测-超声波检测基本原理1.向被测物体发射高频声波2.声波在被检测材料中传播3.声波遇到材料中的反射表面时，声波被反弹回来4.反射信号以振幅相对时间方式加以显示用于评估车身焊接技术培训课程第21页点焊超声无损检测1998年，Mansour提出了基于脉冲回波技术的点焊超声检测方法，目前这一方法在国外汽车工业中得到广泛应用，已多款商业化的产品投入工程使用。t1t2‡探头直径的选择‡压电陶瓷晶片‡水延迟‡耦合剂‡探头频率一般为：15~20MHztcf/3tD×=4超声换能器（探头）结构9采集到的不同超声回波曲线可反映不同的焊点缺陷形式！车身焊接技术培训课程第22页超声波检测仪水弹性薄膜上板厚度上板后壁回波测试部件上板后壁回波深度下板后壁回波下板厚度电缆超声传感器后壁表面下板后壁回波前表面回波脉冲预放大器耦合剂超声检测信号幅值超声检测检测系统点焊超声无损检测车身焊接技术培训课程第23页电流过小无焊点noweld因素复杂，如焊接规范不当虚焊stickweld电极力过大焊点过薄thinweld电流过大焊穿burntspot电流较小，电极力较小焊点过小smallnugget母材含杂质杂质（气孔）flaws(porosity)可能形成原因缺陷形态缺陷名称点焊超声无损检测车身焊接技术培训课程第24页确定分析间隔捕获极限值缺陷门槛值噪声门槛值参考波形包含信息：总厚度最大回波数目回波顺序衰减率中间回波数目、位置以及相对振幅中间回波的包络形状点焊超声无损检测ScanMasterSystems好焊点的信号A-扫描显示好的焊点没有明显的中间信号，并且信号按焊接厚度排列ScanMasterSystems没有焊在一起信号的A-扫描显示没有焊在一起的信号，按单片厚度排列ScanMasterSystems小焊核信号的A-扫描显示小焊核有中间的回波信号，信号与焊核大小和声束直径成比例ScanMasterSystems坏焊点信号的A-扫描显示（粘焊、虚焊）与好焊点相比粘焊有较低的衰减通常上层板底面（中间）回波很明显ScanMasterSystems代表有孔的A-扫描信号有快速声衰减的信号（环状焊点）车身焊接技术培训课程第30页点焊超声检测回波波形及回波特征值数据库的建立数据特征值分析曲线数据的添加数据分类存储数据处理缺陷识别查询结果打印输出缺陷回波曲线的查询与自动匹配回波特征值的查询与自动匹配点焊超声无损检测车身焊接技术培训课程第31页DATABASE探头选择对比试验参数修正回波分析曲线采集针对两种钢板材料及不同接头形式车身钢板点焊接头的超声波检测及数据库完善（实验室）点焊超声无损检测车身焊接技术培训课程第32页1.5mm板材回波波形GoodweldStickweldNoweldSmallNugget点焊超声无损检测车身焊接技术培训课程第33页1进一步提高识别率探头工艺改进特征值引入影响因素考虑定量分析手段数据库扩充更快速、更可靠2更高效、多功能功能扩充与增强探头工艺改进数据库开发（不同材料、结构、连接方式，如胶粘；不同工位）3自动化、智能化实现在线自动检测其它超声检测系统开发（相控阵）检测系统同控制系统（如机器人）的集成，自动化点焊超声无损检测车身焊接技术培训课程第34页1、电动变速驱动单元ET.Driver谢谢!