不锈钢电阻点焊在线超声波检测技术研究

发布时间：2023-06-08 21:19

　　随着交通一体化的逐渐发展,轨道交通逐步成为解决城市公共交通问题的首要选择。作为主流车体结构之一的不锈钢车体,其生产制造技术得到了快速发展。基于轻量化的设计思想,不锈钢车体多采用薄板焊接结构,电阻点焊是其主要的焊接方法。电阻点焊过程电流大、时间短,易产生飞溅、虚焊等缺陷,同时,点焊熔核的生长处于封闭空间,无法直接观测,给焊接质量控制造成较大困难。因此,高效、准确的点焊质量评估技术对于获得合格焊点、保证车体的安全性能具有重要意义。常见的电阻点焊质量评价方法大体分为两种,即焊后破坏性检测和基于过程参数的在线监测,但这两种方法均存在不足之处。超声波检测是一种灵敏、快速的无损检测技术,多用于电阻点焊焊后质量检测。为实现对不锈钢车体电阻点焊进行百分之百焊点质量的有效检测与评估,本文对不锈钢电阻点焊在线超声波检测技术进行了研究。利用自主设计的不锈钢点焊静压接触试验装置及电阻点焊在线超声波检测系统,分别在频率为5MHz、10MHz、15MHz的超声波探头条件下,研究不同超声波频率及不同静压力状态下,不锈钢试件界面对超声A扫描回波信号特征的影响。研究发现,当电极压力达到相应点焊工艺要求时,5MHz的超声...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 电阻点焊过程参数监测技术发展现状
        1.2.1 基于焊接电流和电极间电压的点焊质量监测技术
        1.2.2 基于动态电阻的点焊质量监测技术
        1.2.3 基于电极压力的点焊质量监测技术
        1.2.4 基于电极位移的点焊质量监测技术
        1.2.5 基于声发射、红外辐射的点焊质量监测技术
    1.3 电阻点焊焊后无损检测技术发展现状
        1.3.1 射线检测
        1.3.2 涡流漏磁检测
        1.3.3 超声波检测
            1.3.3.1 常规超声检测
            1.3.3.2 相控阵超声检测
            1.3.3.3 衍射时差法超声检测
            1.3.3.4 合成孔径聚焦检测
            1.3.3.5 超声显微检测
    1.4 本文主要研究内容
第2章 试验材料及试验方法设计
    2.1 试验材料及试件规格
    2.2 不锈钢电阻点焊工艺条件
    2.3 不锈钢点焊在线超声波检测试验方法及装置
        2.3.1 在线超声波检测系统的原理
        2.3.2 在线超声波检测系统的硬件设计
            2.3.2.1 静压接触试验硬件设计
            2.3.2.2 在线超声波检测试验硬件设计
        2.3.3 在线超声波检测系统的软件设计
        2.3.4 点焊接头物理测试
    2.4 本章小结
第3章 静压接触耦合状态下超声检测信号特征分析
    3.1 超声波检测基本理论
        3.1.1 超声波探头的声场特征
        3.1.2 超声波在界面的反射与透射
            3.1.2.1 超声波在单一平界面的反射与透射
            3.1.2.2 超声波在薄层界面的反射与透射
    3.2 具体的工艺参数对超声A扫描信号特征的影响
    3.3 静压力值对超声A扫描信号特征的影响
    3.4 耦合剂对超声A扫描信号特征的影响
    3.5 本章小结
第4章 焊接过程动态超声检测信号特征分析
    4.1 动态超声检测及成像概述
    4.2 不锈钢点焊过程B扫描超声检测信号特征分析
        4.2.1 不锈钢点焊过程超声检测B扫描信号变化机理分析
        4.2.2 不锈钢点焊工艺参数对超声B扫描信号特征的影响
            4.2.2.1 焊接电流对超声B扫描信号特征的影响
            4.2.2.2 焊接时间对超声B扫描信号特征的影响
            4.2.2.3 电极压力对超声B扫描信号特征的影响
    4.3 不锈钢点焊过程B扫描超声检测信号与接头连接状态关系
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
作者简介及攻读硕士学位期间的科研成果
致谢



本文编号：3832514