車身點焊質(zhì)量控制及超聲波檢測技術(shù)
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車身點焊質(zhì)量監(jiān)控
目前，電阻點焊仍然是車身連接工藝中應(yīng)用最廣泛的一種方式，因此，各大汽車制造企業(yè)對電阻點焊質(zhì)量的控制十分重視。一般來說，車身點焊質(zhì)量監(jiān)控可以分為三部分內(nèi)容：預(yù)防、控制和檢驗。
預(yù)防指的是，在進(jìn)行電阻點焊之前，采取相應(yīng)的措施防止不合格焊點的生成。通常，主要措施是對焊接設(shè)備進(jìn)行日常監(jiān)測。比如，定期核對焊接參數(shù)，以確保設(shè)定值符合工藝要求；定期測量焊接的實際壓力、實際電流及通電時間，確保輸出值與設(shè)定值一致；定期測量次級回路的電阻值，尤其是次級無感電纜的電阻值（如果采用分體式變壓器結(jié)構(gòu)），以保證焊接系統(tǒng)的正常通電能力。由于焊點是通過焊接設(shè)備來完成的，只有對焊接設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測，才能預(yù)防不合格焊點的產(chǎn)生。
控制指的是，在進(jìn)行電阻點焊的過程中，應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，保證不合格焊點被及時發(fā)現(xiàn)。目前，主要方法是通過焊接控制器監(jiān)測每次焊接的輸出電流大小（可以是初級電流，也可以是次級電流），一旦低于設(shè)定范圍就及時報警，避免不合格焊點的產(chǎn)生。另外，比較新的技術(shù)是監(jiān)測焊接過程中的動態(tài)電阻值，從而判定焊點是否合格。這樣，每次焊接完成后，我們就可以及時發(fā)現(xiàn)不合格的焊點，從而采取措施。
檢驗指的是，對已經(jīng)完成的焊點進(jìn)行破壞性和非破壞性檢查，達(dá)到排除不合格焊點的目的。破壞性檢查是對整個車身的焊點進(jìn)行逐一檢查，比較全面，可以發(fā)現(xiàn)所有不合格的焊點。但是，檢查后的車身只能報廢，且抽樣頻率較低，不利于問題的及時發(fā)現(xiàn)。非破壞性檢查是對車身焊點進(jìn)行的日常檢查，傳統(tǒng)的方法是目視檢查和鑿檢，一般選取部分典型焊點，且有一定的局限性。超聲波無損檢測技術(shù)的應(yīng)用可以彌補(bǔ)這種局限，而且隨著該技術(shù)的推廣和發(fā)展，還可以逐步替代現(xiàn)有的破壞性檢查，從而進(jìn)一步降低整車廠的成本。
超聲波無損檢測
1. 背景
現(xiàn)代車身結(jié)構(gòu)中，大約要完成3 000多個焊點。為了確保焊接質(zhì)量，一般采用鑿檢的方式（輔以目視檢查），這樣檢查需要較多的時間，且造成零件變形后必須重新整形。另外，鑿檢還有一定的局限性，比如鑿子無法達(dá)到的焊點、表面質(zhì)量要求較高的焊點及部分高強(qiáng)度鋼的焊點等。對于整個車身或部分分總成的破壞性檢查，需要花費很多成本。
經(jīng)過嘗試，其他一些非破壞性檢查的方式對于電阻點焊并不適用，比如紅外線、X射線及渦流檢測等。利用超聲波技術(shù)對電阻點焊進(jìn)行無損檢測效率較高，幾乎能夠識別各種有缺陷的焊點。所以，超聲波無損檢測對于電阻點焊來說，是一種有效、可靠的技術(shù)。
2. 原理
點焊的超聲波檢測方法是從焊接結(jié)構(gòu)的最后界面多重反射的檢測和零件連接處反射的中間回波（如圖1）。對于正確的焊點和有缺陷的焊點，從完整厚度反射的回波系列的長度、信號衰減以及中間回波的幅值和位置之間是有差別的，從而鑒別出有缺陷的焊點。超聲波束的有效直徑應(yīng)該等于融核點的直徑。
圖1 超聲波傳遞
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