一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法
2023-04-25 06:43:56
一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法
【專利摘要】本發明公開了屬於無損檢測超聲探傷領域的一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法。本發明方法採用超聲縱波反射式液浸技術，使焦點聚焦在連接界面上，保持靈敏度不變，在檢測面上分別沿不同軸向移動掃查機構，觀察連接界面的回波波幅，找到回波波幅最低的焊接完全區，再調節靈敏度，使焊接完全區的界面的回波波幅為滿屏的45-55%；以此靈敏度對整個工件進行掃查。以連接界面回波波幅高於滿屏的80%作為缺陷判定基準對工件進行計算和評定。本發明的方法不需要額外對比試塊，顯著降低檢驗成本，簡化超聲檢測過程，節省檢測時間，提高檢測效率。
【專利說明】一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於無損檢測超聲探傷【技術領域】，具體涉及一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法。
【背景技術】
[0002]焊接技術是在高溫或高壓條件下，使用焊接材料(焊條或焊絲)將兩塊或兩塊以上的母材(待焊接的工件)連接成一個整體的操作方法。焊接方法分為熔焊、壓焊和釺焊三大類，採用中間層連接的焊接方式就屬於釺焊。焊接過程，焊接區出現的一些使連接區性能下降的不連續性，如裂紋、夾渣、氧化物夾雜、褶皺、金屬夾雜、孔洞、未焊合、未熔合、未焊透、咬邊、燒穿、焊瘤和未焊滿等，這些不連續性統稱為焊接缺陷。這些缺陷都是由於焊接工藝的不合理造成的。因此有效的焊接缺陷檢驗手段是焊接質量的可靠保障。
[0003]超聲波探傷法是檢驗焊接缺陷的有效方法之一。經過近60年的發展，超聲波探傷對焊接缺陷檢驗與評定已經形成了較為完善的方法體系和標準。但是超聲波探傷法在對缺陷進行評定時，必須以對比試塊為參照，通過等身法和插值法進行定量的判定。各個標準都要求對比試塊必須與被檢驗工件材質、加工狀態、工藝條件和表面狀態等嚴格相同或相近。這就意味著不同的工件都需要不同的對比試塊，而且使用時還要注意傳輸修正。
[0004]如果企業或單位的產品品種單一，則少量的對比試塊即可滿足生產檢驗需要。但如果企業的產品種類繁多，則意味著需要大量的對比試塊。無論是加工製造還是後期維護，都是一筆不小的開支和負擔。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提 供一種檢驗採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法。
[0006]一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法，其操作步驟如下:
[0007](I)工件清洗:清洗工件表面油汙，使其檢測面粗糙度< 6.4 μ m ;
[0008](2)探頭入射:採用超聲縱波反射式液浸法，在A掃模式下，調節探頭入射角度，使探頭垂直入射；探頭頻率為IMHf 25MHz ；
[0009](3)靈敏度調整:在A掃模式下，保持靈敏度不變，在檢測面上分別沿不同軸向移動，找到回波波幅最低的焊接完全區，調整增益值使焊接界面回波高度為滿屏的45-55% ;則此時的增益值就是掃查靈敏度；
[0010](4)閘門設置:將電子閘門套住焊接界面波，閘門高度設為滿屏的20-30% ；
[0011](5)掃查及判定:確定掃查區域，進行掃查，掃查後形成C掃超聲圖像；以焊接界面回波超過滿屏的80%為下限，超過滿屏的80%，認為是焊接缺陷；計算焊接界面回波超過80%的區域的面積及其所佔比例；根據單個最大未焊合區域的面積比和總的未焊合面積比來判定焊接是否合格。
[0012]上述的中間層連接方式焊接為軟釺焊、硬釺焊或環氧樹脂粘接。
[0013]步驟(1)中所述的工件其焊接界面與工件檢測面之間的材質均勻且厚度相等且能利用超聲波C掃進行檢驗。
[0014]步驟(2)中所述超聲縱波反射式為超聲縱波脈衝反射式或超聲縱波連續反射式。
[0015]步驟(2)中所述液浸法是指水浸法或噴水法。
[0016]本發明的有益效果:本發明的方法不需要額外的對比試塊，只利用工件連接界面本身的超聲波回波特徵進行中間層連接焊接的焊接質量的檢測和判定，省去了最為耗時和容易出錯的利用對比試塊人工缺陷進行靈敏度調節的工序，簡化了檢測操作過程，減少了檢測時間，大幅提聞檢測效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為Al-Cu銦焊對比試塊的正面(圖1a)與背面(圖lb)。
[0018]圖2為Al-Cu銦焊對比試塊焊接界面和平底孔的超聲波C掃描圖像和回波波幅圖；圖2a為焊接界面的超聲波C掃描圖像和回波波幅圖；圖2b為Φ1.0 mm平底孔的超聲波C掃描圖像和回波波幅圖；圖2(:為Φ3.2 mm平底孔的超聲波C掃描圖像和回波波幅圖；圖2d為Φ6.4 mm平底孔的超聲波C掃描圖像和回波波幅圖；圖2e為Φ 12.7 mm平底孔的超聲波C掃描圖像和回波波幅圖。
[0019]圖3為ITO板與Cu板銦焊的實物。
[0020]圖4為Cu-1n界面的超聲波C掃描圖像。
[0021]圖5為ITO-1n界面的超聲波C掃描圖像。
具體實施例
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本發明的方法做進一步說明。
[0023]實施例1:
[0024]清洗Al-Cu銦焊對比試塊(圖la、b)表面油汙，使其檢測面粗糙度< 6.4μπι;然後選擇水浸聚焦探頭，探頭的頻率為10MHz。在A掃模式下，調節探頭入射角度，使探頭在水層垂直入射。保持靈敏度不變，在檢測面上分別沿不同軸向移動，找到回波波幅最低的焊接完全區，調整增益值使焊接界面回波高度為滿屏的50% ;則此時的增益值就是掃查靈敏度。將電子閘門套住焊接界面波，閘門高度設為滿屏的20%。確定掃查區域，採用超聲縱波脈衝反射式，進行掃查，並形成超聲波C掃描圖像。可以看出，焊接完好區域回波波幅為50%見圖2a, Φ 1.0 mm平底孔回波波幅為滿屏的85%見圖2b, Φ 3.2 mm平底孔、Φ 6.4 mm平底孔和Φ 12.7 mm平底孔的回波波幅都超過滿屏的100%，分別見圖2c、2d、2e。採用本方法，對於此焊接試塊，可以滿足缺陷當量不小於Φ1.0 mm平底孔檢測要求。
[0025]人工平底孔缺陷總面積與試塊焊接面的比例為2.95%，以80%回波波幅計算的缺陷總面積比例為2.88%。通過本方法檢測到的缺陷面積比例與缺陷實際面積比例接近。本方法在檢測靈敏度滿足一定要求，檢測結果與實際情況相符合。
[0026]實施例2:
[0027]對於實際的ITO陶瓷板和無氧銅板銦焊焊接工件(如圖3)的檢測。清洗工件表面油汙，然後選擇水浸聚焦探頭，探頭的頻率為25MHz。在A掃模式下，調節探頭入射角度，使探頭在水層垂直入射。保持靈敏度不變，在檢測面上分別沿不同軸向移動，找到回波波幅最低的焊接完全區，調整增益值使焊接界面回波高度為滿屏的50% ;則此時的增益值就是掃查靈敏度。將電子閘門套住焊接界面波，閘門高度設為滿屏的30%。確定掃查區域，採用超聲縱波連續反射式，進行掃查，並形成超聲波C掃描圖像。從Cu-1n界面的超超聲波圖像(圖4)和ITO-1n界面的超聲圖像(圖5)可以看出，焊合率> 99%，焊接質量良好。
【權利要求】
1.一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法，其特徵在於，操作步驟如下: (1)工件清洗:清洗工件表面油汙，使其檢測面粗糙度<6.4 μ m ; (2)探頭入射:採用超聲縱波反射式液浸法，在A掃模式下，調節探頭入射角度，使探頭垂直入射；探頭頻率為IMHf 25MHz ； (3)靈敏度調整:在A掃模式下，保持靈敏度不變，在檢測面上分別沿不同軸向移動，找到回波波幅最低的焊接完全區，調整增益值使焊接界面回波高度為滿屏的45-55% ;則此時的增益值就是掃查靈敏度； (4)閘門設置:將電子閘門套住焊接界面波，閘門高度設為滿屏的20-30%； (5)掃查及判定:確定掃查區域，進行掃查，並形成超聲波C掃描圖像；以焊接界面回波超過滿屏的80%為下限，超過滿屏的80%，認為是焊接缺陷；計算焊接界面回波超過80%的區域的面積及其所佔比例；根據單個最大未焊合區域的面積比和總的未焊合面積比來判定焊接是否合格。
2.根據權利要求1所述一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法，其特徵在於，所述的中間層連接方式焊接為軟釺焊、硬釺焊或環氧樹脂粘接。
3.根據權利要求1所述一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法，其特徵在於，步驟(1)中 所述的工件其焊接界面與工件檢測面之間的材質均勻且厚度相等且能利用超聲波C掃描進行檢驗。
4.根據權利要求1所述一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法，其特徵在於，步驟(2)中所述超聲縱波反射式為超聲縱波脈衝反射式或超聲縱波連續反射式。
5.根據權利要求1所述一種檢測採用中間層連接方式焊接的焊接質量的方法，其特徵在於，步驟(2)中所述液浸法是指水浸法或噴水法。
【文檔編號】G01N29/04GK103808796SQ201210441251
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月7日 優先權日:2012年11月7日
【發明者】劉紅賓, 陳明, 任仁, 於海洋, 徐學禮, 何金江, 熊曉東, 呂保國, 江軒 申請人:有研億金新材料股份有限公司