点焊接头表面形貌及熔核检测装置研究

发布时间：2017-09-06 16:04

  本文关键词：点焊接头表面形貌及熔核检测装置研究

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【摘要】：电阻点焊作为一种经济、高效的焊接方式，在汽车、轨道客车等现代制业中得到了广泛的应用。由于点焊自身的工艺特点，点焊接头压痕和熔核尺寸会在一定程度上影响产品的表面质量和机械性能。目前，虽然新型焊接材料和焊接新工艺的应用在很大程度上保证了产品的质量，但是由于点焊接头性能的不均匀性、应力分布的复杂性，且无法保证在焊接过程中绝对无焊接缺陷产生，所以点焊接头质量检测在工业生产制造中仍很重要。点焊接头形成的过程主要是通过电极对接头区域施加压力，同时利用电流通过接头区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，从而使之形成原子间结合。这个过程在封闭状态下发生，不易观测，为点焊接头质量的检测造成很大困难。随着生产制造业的不断发展，工业生产过程中需要一种准确，可靠，便捷，，能够实现检测过程自动化、智能化及图像化的方法及装置，达到直观形象的反映点焊接头表面形貌、准确测量点焊接头压痕深度和熔核尺寸的目的。 本文研究设计了点焊接头表面形貌及熔核直径的检测装置，能够实现检测过程的智能化、自动化。利用超声波无损检测C扫描图像测量法实现对点焊接头熔核直径的检测，获取了超声C扫描图像。超声C扫描图像显示了点焊接头内部熔核形貌，并以此检测点焊接头的熔核及缺陷的尺寸大小。利用C扫描图像分析点焊熔核尺寸，需要进行去噪声等处理达到突出点焊熔核边缘及细节特征的目的，以获得精确的熔核直径。采用激光位移测距装置对点焊接头压痕深度进行测量，通过工业计算机控制数据采集卡获取激光位移测距传感器与点焊接头压痕表面之间的距离信号绘制压痕表面图像，并利用距离信号的变化情况确定压痕边缘位置。通过算法获取压痕最大深度及其平均值和压痕面积，同时也可通过算法对试验过程中可能存在的误差进行消除，获得更为准确的压痕深度测量值。
【关键词】：点焊接头 超声检测 压痕深度检测
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG441.7;TG453.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 选题背景及意义9-10
• 1.2 超声检测在点焊接头质量检测技术中的应用现状10-11
• 1.3 激光位移测距技术在焊接质量检测中的应用现状11-13
• 1.4 本文主要研究内容13-15
• 第2章 点焊接头表面形貌及熔核检测装置设计15-27
• 2.1 检测装置总体方案15-16
• 2.2 检测装置硬件结构设计16-22
• 2.2.1 工业计算机16-17
• 2.2.2 检测装置机械扫描运动模块的研究设计17-19
• 2.2.3 超声波检测模块19-21
• 2.2.4 点焊接头压痕检测模块21-22
• 2.3 检测系统软件设计22-27
• 2.3.1 超声检测系统软件设计23-25
• 2.3.2 压痕检测信号采集分析系统软件设计25
• 2.3.4 本章小结25-27
• 第3章 超声波点焊检测试验与成像分析27-39
• 3.1 超声波点焊检测方法及原理27-29
• 3.2 试验数据获取29-35
• 3.2.1 试验参数设置29-32
• 3.2.2 试验数据获取32-35
• 3.3 点焊超声波 C 扫描图像处理及结果分析35-37
• 3.3.1 C 扫描特征值选取35-36
• 3.3.2 点焊超声波 C 扫描图像测量法36-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第4章 点焊接头压痕检测39-57
• 4.1 压痕检测方法及原理39-40
• 4.1.1 压痕深度检测试验方法39-40
• 4.1.2 激光位移测距传感器工作原理40
• 4.2 激光位移测距传感器信号的校正40-44
• 4.2.1 校正试验平台41-42
• 4.2.2 校正试验过程42
• 4.2.3 试验结果分析42-44
• 4.3 点焊接头压痕深度的测量44-48
• 4.3.1 点焊接头压痕深度44-45
• 4.3.2 点焊接头压痕深度测量平台45-46
• 4.3.3 点焊接头压痕深度数据的获取46-48
• 4.4 点焊接头压痕成像分析及数据处理48-55
• 4.4.1 点焊接头表面压痕成像49-52
• 4.4.2 数据处理52-55
• 4.5 本章小结55-57
• 第5章 试验验证与结果分析57-63
• 5.1 点焊接头相关质量标准57
• 5.2 金相试样的制备57-58
• 5.3 点焊接头表面形貌及熔核检测结果分析58-62
• 5.3.1 超声检测结果分析59-60
• 5.3.2 压痕深度检测试验结果分析60-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第6章 结论63-65
• 参考文献65-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：804080