焊点质量检测技术

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1、车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 1 页 电阻焊点质量检测与评价技术电阻焊点质量检测与评价技术 张延松张延松 2009年11月2009年11月 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 2 页 二、电阻点焊技术二、电阻点焊技术 焊前准备焊前准备 焊后检测焊后检测 焊接过程焊接过程 第一阶段 （点焊熔核形成过程） （点焊种类和设备分类） 第二阶段 （焊接过程的实时控制） 第三阶段第三阶段 （破坏检测、非破坏检测） 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 3 页 焊点的熔核直径以及焊点的数量严格按照操作 指导书要求操作。 焊点不允许有漏焊，假焊，焊穿现象。 焊点表面压坑浅，平

2、滑呈均匀过渡。 不允许表面有裂纹气孔，表面不得有飞溅或粘 附的合金。 焊点与焊点之间间隔均匀。 焊点质量要求焊点质量要求 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 4 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 焊点质量评价标准焊点质量评价标准 ? 熔核尺寸熔核尺寸 ? 抗拉剪强度抗拉剪强度 ? 热影响区尺寸热影响区尺寸 ? 焊透率焊透率 ? 薄板翘曲薄板翘曲 ? 压痕深度压痕深度 热影响区 熔核熔核熔核熔核 压痕 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 5 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 1、焊点破坏性检测方法1、焊点破坏性检测方法 1) 1) 破坏性凿检及目测 2) 破坏

3、性拉剪测试 3）金相检测 2、焊点质量无损检测2、焊点质量无损检测 1）超声波检测 2）其它检测方法 ? X射线检测 ? 涡流检测 ? 红外线检测 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 6 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 目视检验 破坏性试验 无损试验其它 撕破试 验 撕破试 验 低倍试验低倍试验 强度试 验 强度试 验 金相、化学成 分分析 金相、化学成 分分析 检 验 项 目 电极压坑、局 部烧伤、金属 喷溅、表面裂 纹、接头边缘 压溃或开裂、 焊点脱开、对 焊断面加热不 够或不均匀 电极压坑、局 部烧伤、金属 喷溅、表面裂 纹、接头边缘 压溃或开裂、 焊点脱开、对 焊断

4、面加热不 够或不均匀 点焊核心 直径 缝焊焊缝 宽度 接头破坏 特性 韩剧诶规 范稳定性 点焊核心 直径 缝焊焊缝 宽度 接头破坏 特性 韩剧诶规 范稳定性 点、缝焊熔 核直径 焊透率 压坑深度 缩孔 较大裂纹 对焊接头的 未焊透、过 热及氧化物 夹杂 点、缝焊熔 核直径 焊透率 压坑深度 缩孔 较大裂纹 对焊接头的 未焊透、过 热及氧化物 夹杂 接头强度 接头塑性 接头断口 特征 接头强度 接头塑性 接头断口 特征 内部裂纹、缩孔、 结合线伸入 胡须组织 焊区组织分析 对焊凝缩性 疏松、分层及热 裂纹 接头合金元素烧 损、有害夹杂含 量 内部裂纹、缩孔、 结合线伸入 胡须组织 焊区组织分析

5、对焊凝缩性 疏松、分层及热 裂纹 接头合金元素烧 损、有害夹杂含 量 表面裂纹 内部裂纹与 缩孔 内部飞溅 熔核尺寸 对焊接头未 焊头 接头的气密 性 表面裂纹 内部裂纹与 缩孔 内部飞溅 熔核尺寸 对焊接头未 焊头 接头的气密 性 焊件表面质量 焊缝气密性 成分偏析 接头金属物相 接头残余应力 接头金属晶粒 度 断裂性质 焊件表面质量 焊缝气密性 成分偏析 接头金属物相 接头残余应力 接头金属晶粒 度 断裂性质 检 验 方 法 目视检验（用目视检验（用 20倍以下的放 大镜观察） 倍以下的放 大镜观察） 现场撕破、 扭转、压 缩试验 现场撕破、 扭转、压 缩试验 宏观试片 （ 宏观试片 （1

6、00倍以下）倍以下） 正拉试验 剪切试验 扭转试验 弯曲试验 疲劳试验 正拉试验 剪切试验 扭转试验 弯曲试验 疲劳试验 金相显微镜观察 与化学成分分析 金相显微镜观察 与化学成分分析 渗透法检验 射线检验 超声波检验 磁粉检验 涡流检验 渗透法检验 射线检验 超声波检验 磁粉检验 涡流检验 表面接触电阻 测定 接头气密性试 验 电子探针、电 子显微镜检验 表面接触电阻 测定 接头气密性试 验 电子探针、电 子显微镜检验 X射线衍射断 口分析 射线衍射断 口分析 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 7 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 焊点破坏性检测方法焊点破坏性检测方法 焊

7、点质量检测的传统方法为对焊点进行破坏性检测。 主要包括： 焊点质量检测的传统方法为对焊点进行破坏性检测。 主要包括： ? 抽样进行破坏性撕裂或凿检；抽样进行破坏性撕裂或凿检； ? 破坏性拉剪测试焊点强度；破坏性拉剪测试焊点强度； ? 金相试验检测焊核微观组织 优点： 凿检和拉剪测试：操作简单；依赖于工程经验，检 测形象、直观；金相检测属微观组织检测，可靠性最 高；也是验证其它所有检测方法准确率的依据。 缺点： 抽样检测，小样本；检测成本高；耗时长；滞后性 金相试验检测焊核微观组织 优点： 凿检和拉剪测试：操作简单；依赖于工程经验，检 测形象、直观；金相检测属微观组织检测，可靠性最 高；也是验证

8、其它所有检测方法准确率的依据。 缺点： 抽样检测，小样本；检测成本高；耗时长；滞后性 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 8 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 抽样进行破坏性撕裂或凿检，然后目测焊点好坏 ? 工程上依据经验，确立了根据熔核直径大小来判断焊点 质量的规范。 焊点破坏性检测方法焊点破坏性检测方法 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 9 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 注意：注意：对于铝点焊，Peel测试是首选方法，Chisel测试是不可接受的方法。 下列焊点不适于进行凿检： 凿子无法达到的焊点 车身外表面，平整度要求较高的焊点（包括铜板焊接）

9、厚板焊接（GMT1.4），包括高强度钢（GMT1.1）的焊点 凿检焊点的数量，建议不少于车间焊接焊点总量的凿检焊点的数量，建议不少于车间焊接焊点总量的 30%。 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 10 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 ?操作步骤操作步骤 ?1.1 将被检查的部件放至检查岗位。将被检查的部件放至检查岗位。 ?1.2 目视检查：检查焊接和工件是否异常。目视检查：检查焊接和工件是否异常。 ?A. 清点焊点个数。清点焊点个数。 ?B. 检查焊点位置。检查焊点位置。 ?C. 检查是否存在不可接受的焊点。检查是否存在不可接受的焊点。 ?1.3 凿检： 将专用凿子在离焊

10、点 凿检： 将专用凿子在离焊点3-10mm处插入至一定深度处插入至一定深度(与被检查焊点内端齐平与被检查焊点内端齐平) ，上下扳动凿子以检查焊点是否松动。，上下扳动凿子以检查焊点是否松动。 ?1.4 拔出凿子，用拔出凿子，用0.5-1镑锤子还原零件。镑锤子还原零件。 ?1.5 对于无法凿检的焊点，有条件的可以应用超声波检测的方法。对于无法凿检的焊点，有条件的可以应用超声波检测的方法。 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 11 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 ?凿子及使用注意事项：凿子及使用注意事项： 凿子使用方法凿子使用方法 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 1

11、2 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 ?剥离测试（剥离测试（peel test）：）： 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 13 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 Full ButtonIrregular Button Interfacial Failure 焊点失效模式焊点失效模式 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 14 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 焊点破坏性检测方法焊点破坏性检测方法 破坏性拉剪测试焊点强度破坏性拉剪测试焊点强度 ? 焊点拉剪强度是焊点质量评价的又一重要指标 拉剪测试试样拉剪测试试样 拉剪力变形曲线拉剪力变形曲线 车身焊接

12、技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 15 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 金相试验检测焊点强度金相试验检测焊点强度 包括：试样切割镶嵌研磨抛光腐蚀（如硝酸酒精） 组织观察 焊点破坏性检测方法焊点破坏性检测方法 切割机 磨抛一体机 镶嵌机及镶嵌后的试件 金相显微镜及其图像系统 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 16 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 1、焊点破坏性检测方法1、焊点破坏性检测方法 1) 1) 破坏性凿检及目测 2) 破坏性拉剪测试 3）金相检测 2、焊点质量无损检测2、焊点质量无损检测 1）超声波检测 2）其它检测方法 ? X射线检测 ? 涡流检测

13、? 红外线检测 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 17 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 焊点质量无损检测焊点质量无损检测 ? 破坏性检测方法效率低，破坏性强，成本 高，而且属于典型的事后检验。 ? 从20世纪80年代开始，人们把目光转向研 究替代破坏性检测方法的无损检测方法。如德 国奔驰汽车公司对汽车的几千个零件全部进行 无损检测。 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 18 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 焊点质量无损检测焊点质量无损检测 85959920检测率 （ 检测率 （%） 1,210 7,270 5150 成本成本/车车 (USD) 无损检测

14、无损检测破坏性试 验 破坏性试 验 目视、锤击、试 凿 目视、锤击、试 凿 采用无损检测方法节约的成本：采用无损检测方法节约的成本： （7270-1210）USD x 4辆辆 x 360天天 = 8,726,400 USD 焊后质量检测焊后质量检测 目视、锤击、试凿目视、锤击、试凿 破坏性试验破坏性试验 无损检测无损检测无损检测无损检测 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 19 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 焊点质量无损检测焊点质量无损检测 利用超声、热、力、电流或磁场在 焊点不同组织中的反射、透射、温度 变化或场变化现象的不同，来区分焊 点的好坏及具体的缺陷形式。 ?

15、超声波检测超声波检测 ? X 射线检测 ? 涡流检测 ? 红外线检测 优点：对试件组织无损伤；可实现自动化检 测，效率高 缺点：可靠性尚不如金相检测，仍需进一步 研究；检测结果对操作者的依赖性大无损检测的一般原理无损检测的一般原理 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 20 页 点焊质量检测与评价点焊质量检测与评价 焊点质量无损检测焊点质量无损检测-超声波检测基本原理超声波检测基本原理 1.向被测物体发射高频声波 2.声波在被检测材料中传播 3.声波遇到材料中的反射表面时，声波被反弹回来 4.反射信号以振幅相对时间方式加以显示用于评估 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 21

16、 页 点焊超声无损检测点焊超声无损检测 1998年，Mansour提出了基于脉冲回波技术的点焊超声 检测方法，目前这一方法在国外汽车工业中得到广泛应 用，已多款商业化的产品投入工程使用。 1998年，Mansour提出了基于脉冲回波技术的点焊超声 检测方法，目前这一方法在国外汽车工业中得到广泛应 用，已多款商业化的产品投入工程使用。 t1 t2 ? 探头直径的选择探头直径的选择 ? 压电陶瓷晶片压电陶瓷晶片 ? 水延迟水延迟 ? 耦合剂耦合剂 ? 探头频率一般为： 1520MHz 探头频率一般为： 1520MHz tcf/3 tD= 4 超声换能器 （探头）结构 ? 采集到的不同超声回 波曲线可反映不同的焊 点缺陷形式！ 采集到的不同超声回 波曲线可反映不同的焊 点缺陷形式！ 车身焊接技术培训课程车身焊接技术培训课程 第 22 页 超声波检测仪超声波检测仪 水水 弹性薄膜弹性薄膜 上板厚度上板厚度 上板后 壁回波 上板后 壁回波 测试部件测试部件 上板后壁回波上板后壁回波 深度深度 下板后壁回波下板后壁回波 下板厚度下板厚度 电