线测定技术在电阻焊焊缝中的应用研究

第1章绪论

1.1 电阻捍捍缝质量控制的研究现状
电阻燥接一般分为三个阶段，首先，燥件在燥接处紧密接触，来确保彈接时必要的接触电阻。其次，燥机电极间被压紧的燥件通过电流产生的热量加热，到达溶融状态，构成溶融核心，溶融核心周围的金属组织，由于电流相对较小，只可以到达塑性形态，形成包裹溶核的塑性环。最后，傳点溶融后，在冷却过程中金属逐渐结晶形成辉缝组织。但是，在电阻燥燥接开始前，如果压力不够，形成短路，通电时会烧坏电极或燥接表面，而在冷却过程中由于电极的迅速散热作用，燥缝收缩非常剧烈，会严重影响燥缝质量。由于电阻爆辉缝宽度方向上尺寸较小，一旦发生择接缺陷将对煙缝质量和燥缝强度造成重大影响，因此建立和完善电阻燥弹接质量评价方法是发展和推广电阻傳接技术的重要基础和手段。在揮接学科研究中，有一个重要的分支电阻燥科学技术。随着信息技术、微机技术和电力电子技术的不断突破，电阻傳技术得到了空前的发展。电阻燥具有相对较高的生产效率，大大节约了生产周期，辉接质量相较于其他燥接形式易于控制，易于实现大工业机械自动化生产模式等优点，因此在大型的自动化生产线上获得了极其广泛的使用。

1.2 焊缝质量的祸流检測研究现状
黄建明等论述了辉缝质量祸流检测技术的原理、方法及应用范围等，同时介绍了电流扰动祸流传感器，该传感器在不除漆的情况下能够存效地进行煙缝质量检测及辉缝裂纹深度定量测量。Hench等利用祸流检测原理对激光挥輝缝进行评价处理，设计开发了针对煌缝质量的润流检测系统，该系统的研究S的是最终能够检测核设备上环形辉缝的深度。学者GoldbergliH4论了在核电站中利用祸流探伤对铁素体輝缝进行检测，阐述了对揮缝表面及近表面进行检测的情况。Rao等利用祸流阻抗成像技术作为一种工具对辉缝进行检测，针对AISL不锈钢板对接燥缝的阻抗信进行了深入研究。美国学者Harrisli4l基于祸流检测原理，幵发出了两个祸流检测系统相结合的检测系统，一个用于燥接过程辉缝检测，一个用于产品成型后辉缝检测。此系统的应用，最大限度的降低了生产事故的发生，及时反馈了产品质量信息。

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第2章润流检测技术

2.1 祸流检测原理及理论基础
满流检测是基于电磁感应原理的将导体放置在通有交流电的线圈附近，线圈周围产生的交变磁场与导体发生电磁感应作用，导体中就会感生出祸屯流。同样的，导体中的祸屯流也会产生G身的电磁场，该磁场会与线圈发生电磁感应的作用，在线圈上感生出电压。如來导体存在缺陷，将会影响到润流的强度和分布情况，继而引发线圈感应电压的变化。经过检测线圈电压的变化，就能够判別导体中有没有缺陷。祸流检测基本原理示意如图2.1所示。

2.2 祸流检測参数的研究与确定
对于不同的检测对象，需要根据它们各自的特性选取不同的检测参数，检测参数对检测对象具有针对性。通过前人的研究，针对本项目现场工况的调查，对祸流检测效果影响较大的因素是激励频率、提离大小、灵敏度以及检测速度。由于现场情况比较复杂，燥缝的规格、燥接参数等因素，彈缝种类会有很多，需要对各类燒接参数进行细致的研究和分析。
针对某种镀锡板基板的窄间隙电阻辉辉缝进行试验研究。首先，前行带钢的规格，厚度为0.19mm,宽度为838mm;其次，后续带钢的规格，厚度为0.19mm，宽度838inm。窄间隙电阻捍机煌接参数1#燥缝采用焊接电流为6.5kA，辉接压力为2.5kN，搭接量为1.5mm； 2#烤缝釆用揮接电流为5kA，揮接压力为2.5kN，搭接量为1.5mm; 3#爆缝釆用燥接电流为8kA，悍接压力为2.5kN，搭接量为1.5mm。三条爆缝的厚度均为0.26inm，镀锡板基板材料质量分数如表2.1所示。
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第3章涡流检测的试验与仿真.......... 16
3.1数学模型 163.2 COMSOL有限元仿真................ 17
第4章焊缝质量与涡流信号关系研究.......... 28
4.1焊接参数对焊缝质量影响的研究 ..........28
4.2焊缝质量与涡流信号对应关系 ..........30
第5章焊缝质量检测系统的设计开发............. 41
5.1检测评价系统........... 41

第5章 择缝质量检测系统的设计开发

5.1 检测评价系统
针对薄板材电阻挥得缝身特点，为满足窄间隙电阻傳燥缝质量评价的需要；确定了如所示的系统设计方案。系统包括燒缝检测模块、数据采集模块、计算、显示模块、报瞥模块。其中輝缝检测模块实时检测燥缝表而和内部缺陷，辉缝检测模块通过特制的抗干扰信号线与数据采集模块相连，数据采集模块另一端通过USB数据接口与计党机相连，计算机同时显示模块和报警模块相连，显示模块对检测到的数据进行阁线与评价结的品示，介结果时，发送指令使报警模块进行报警提示。为辉缝检测评价装置与窄间隙电阻偉煙机示意图。

5.2 电祸流传感器
在基板进入电被工艺段之前，连接前后基板的掉缝质量的判断，主要是依靠煌接过程温度的监控以及人工肉眼关产揮缝的表面，但这两种判断方法都存在这一定的问题，前者是对辉接过程的监控，而非直接对煙缝质量的有效评价；后者则完全依靠人的经验，存在着一定的认为因素，这两种方法不能直接的，准确的、全面的对爆缝质量进行评价，判断误差很大。而偉缝质量的好坏与燥缝本身的缺陷有关，如果能够精确的检测煌缝缺陷情况，规范化评价燥缝本身质量，很大程度上能够避免煙缝处断带，所以采用一种能够精确检测揮缝缺陷的h动化检测评价设各是非常关键的，也是镀锡板生产过程中非常有必要的。
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第6章总结与展望

(1)比较各种无损检测方法，研究分析现有焊缝质量检测方法，并且根据镀锡机组窄间隙电阻焊机的工况。以及实际情况K焊缝缺陷的类型，提出了涡流检测评价焊缝质量的方法。(2)根据涡流检测原理，采用涡流检测、金相实验以及电磁场仿真的方法，验证了涡流检测方法的可行性，确定出针对薄板材电阻焊焊缝质量检测的最佳频率范围以及最合适提离间隙，为现场检测参数设置提供指导作用。(3)通过正交实验确定出焊机电流参数设置将严重影响焊缝质量，旨在调节不同电流进行焊接实验，针对不同焊缝进行涡流检测实验以及拉伸实验，确定出涡流信号、焊缝缺陷、抗拉强度三者之间的关系；依据统计学原理和断裂力学等制定出评判准则以及门槛阀值。(4)基于涡流检测原理，利用VB6.0编制出焊缝质量检测评价软件，实现对信号进行采集、分析、存储以及评价等；并且成功研制出窄间隙电阻焊焊缝质量在线检测装置。(5)通过涡流探头的以及承载装置的设计，保证检测评价装置运行的可靠性和稳定性。总结焊缝检测评价效果，深入研究焊缝质量检测评价装置。

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参考文献（略）