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焊接检测技术的发展发布时间:2018-09-05 08:42:00

焊接检测技术的发展

  传统上,对焊接质量进行检测监控是通过破坏性试验进行的,焊接检测仪可以使得产品有一定的品质保证,但是不能从根本上解决焊接位置的金相组织结构的问题。焊接质量的最终保证要求破坏一定比例的组件以验证焊接工艺。这种做法的缺点是显而易见的,调整焊接控制程序的过程需要时间,而这个过程中不可能改正焊接工艺,导致继续制造不合格的焊点。只能在定数量的焊点形成以后再采取补救措施。在发现问题之前可能已经形成不合格的焊点,而且焊点的检测和修复成本很高。为了节约检测成本并降低在验证过程中破坏的焊接件的比例,人们低花了很多精力来研究焊点的无损检测。
焊接检测仪  
  人们尝试了多种方式对电阻焊进行无损检测,如声发射、涡流和X射线等用于对电阻焊焊接质量的检测。然而,这些检测方法本身的局限性使得它们不适合在生产线上应用。目前大多数无损检验技术严重依赖于操作者的经验或技能水平,同时将检测设备与生产设备的结合也需要大量的工作。用于电阻焊质量检测的理想的无损解决方案将是对工作场所要求的技能水平和工作程序的变化最小,并能够精确地提供有关焊点质量的信息的系统。
  
  现已证明在生产环境中采用超声波技术对电阻焊质量进行检测是可行的2,这也是本节讨论的重点。利用超声波技术对焊点内部缺陷进行检测始于1978年,使用的是众所周知的“下降回声”的做法。术语“下降回声”贴切地描述了超声波在焊件的各个表面之间来回震荡时产生的一系列的回声组成的波形。这种技术称为A型超声波扫|描。用回声的时间间隔来测量焊接件内的各种厚度。不完整的焊点会产生大约半区间的回l声,而含有缺陷的焊点会显示系列的包括半区间的回声和较长区间的回声。利用这种技术的难点在于将半区间或更长区间的回声的幅度与焊点的物理特征,尤其是焊点质量联系起来。为避免解释上的困难,一般使用与焊点直径匹配的超声波探头。由于焊点表面形状不规则、不平滑,以及可能存在的焊接缺陷的位置及类型等方面的差异,收集到的信号存在着相当程度的不确定性。使用传感器的自然焦点可以观察到一种重要而常见的缺陷,即冷焊所导致的低幅回声。使回声通过传感器的自然聚焦区域可以提升超声传感器的灵敏度。据报道,由经验、技术精湛的操作者使用这项技术会产生令人满意的结果。
  
  先进的分析技术,如人工智能技术,已用于处理超声波信号。这些处理技术有时称为先进的学习网络、神经网络吗及其他等。这些人工智能技术已用于帮助解释超声波的波形,它依靠一组称为训练集的实际缺陷来获取设置仪器所需的好、坏波形的数据集。这种做法的问题是,如果缺隆是通过破坏性试验来验证的,那么这个样品就不能再用于训练或测试。类似的人工智能技术也曾应用于核电行业,但大部分建立在这些原则上的设备都已淘汰,转而采用以更加坚实的物理原理为基础的技术。大部分的超声无损设备都基于如前面所述的A型超声波扫描技术。在过去的20多年中,已开发了用于评价点焊质量的B、C型超声波扫描技术,在电阻焊焊接中,也可以用焊接检测仪来测量焊接的过程中的电流等参数,但是不能直接对焊点的组织结构成分进行检测。

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