現(xiàn)代車身結(jié)構(gòu)中,大約要完成3000多個焊點(diǎn)。為了確保焊接質(zhì)量,一般采用鑿檢的方式(輔以目視檢查),但這種方式需要較多時間,且造成零件變形后必須重新整形,企業(yè)花費(fèi)的成本較高。經(jīng)過嘗試,超聲波技術(shù)對電阻點(diǎn)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(diǎn)。 車身點(diǎn)焊質(zhì)量監(jiān)控 目前,電阻點(diǎn)焊仍然是車身連接工藝中應(yīng)用*廣泛的一種方式,因此,各大汽車制造企業(yè)對電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的控制十分重視。一般來說,車身點(diǎn)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(yàn)。 預(yù)防指的是,在進(jìn)行電阻點(diǎn)焊之前,采取相應(yīng)的措施防止不合格焊點(diǎn)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(shí)際壓力、實(shí)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(diǎn)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(diǎn)的產(chǎn)生。 控制指的是,在進(jìn)行電阻點(diǎn)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(diǎn)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?。梢允浅跫夒娏?,也可以是次級電流),一旦低于設(shè)定范圍就及時報(bào)警,避免不合格焊點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn),從而采取措施。 檢驗(yàn)指的是,對已經(jīng)完成的焊點(diǎn)進(jìn)行破壞性和非破壞性檢查,達(dá)到排除不合格焊點(diǎn)的目的。破壞性檢查是對整個車身的焊點(diǎn)進(jìn)行逐一檢查,比較**,可以發(fā)現(xiàn)所有不合格的焊點(diǎn)。但是,檢查后的車身只能報(bào)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(diǎn)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(diǎn),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3000多個焊點(diǎn)。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(diǎn)、表面質(zhì)量要求較高的焊點(diǎn)及部分高強(qiáng)度鋼的焊點(diǎn)等。對于整個車身或部分分總成的破壞性檢查,需要花費(fèi)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)。所以,超聲波無損檢測對于電阻點(diǎn)焊來說,是一種有效、可靠的技術(shù)。 2. 原理 點(diǎn)焊的超聲波檢測方法是從焊接結(jié)構(gòu)的*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(diǎn)和有缺陷的焊點(diǎn),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(diǎn)。超聲波束的有效直徑應(yīng)該等于融核點(diǎn)的直徑。 圖1 超聲波傳遞 3. 質(zhì)量判定 通過超聲波檢測得到的回波圖形與焊點(diǎn)的缺陷之間具有一定的關(guān)系(如圖2)。 圖2 缺陷與波形關(guān)系 4. 應(yīng)用條件 超聲波檢測的應(yīng)用有時也會受到焊點(diǎn)實(shí)際狀態(tài)的影響(如圖3),從而導(dǎo)致檢測結(jié)果的準(zhǔn)確率降低。
圖3 超聲波檢測應(yīng)用條件 5. 檢測系統(tǒng) 作為一個比較完整的系統(tǒng),應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)可以分為三個步驟:(1)采用數(shù)據(jù)庫,建立測量計(jì)劃;(2)利用專業(yè)軟件,進(jìn)行檢測;(3)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并輸出報(bào)告。 6. 檢測設(shè)備 目前,用于整車廠的超聲波檢測設(shè)備主要有三種(如圖4):筆記本電腦+便攜測量設(shè)備;便攜式一體機(jī);臺式機(jī)+測量設(shè)備。 圖4 檢測設(shè)備種類 作為一種先進(jìn)的無損檢測方法,超聲波焊點(diǎn)質(zhì)量檢測受到越來越多的重視。傳統(tǒng)的鑿檢和破檢方法加上先進(jìn)的超聲波檢查方法有機(jī)地結(jié)合在一起,構(gòu)成了車身焊接質(zhì)量的主要方法。上海汽車集團(tuán)股份有限公司為了保證自主品牌的焊接質(zhì)量,建立了包括超聲波檢測技術(shù)在內(nèi)的較為完善的焊接質(zhì)量控制體系,破壞性檢查焊點(diǎn)合格率達(dá)到99%以上。 |