一种用于检测螺柱焊缝熔合度的无损伤方法及专用探头与流程

本发明涉及一种用于检测螺柱焊缝熔合度的无损伤方法及专用探头，属于检测设备技术领域。

背景技术：

螺柱焊被广泛应用于汽车制造业、机械设备制造业、钢结构工程等诸多领域，因受到焊接设备、焊接参数选择及焊接操作等多种因素影响，螺柱与工件之间的焊缝经常出现熔合不良的缺陷，这种局部未熔合缺陷会大大降低螺柱焊缝的强度，进而造成螺柱受力断裂、掉落。目前，在检测螺柱焊缝熔合情况时，多使用扭矩测试、弯曲试验等破坏性试验，即便耐受住破坏试验合格的螺柱，其力学性能也会受到一定程度的损伤。而常用的射线检测、超声波检测方法因受到多种参数条件限制，不适用施工现场大批量螺柱焊缝熔合度的检测。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种用于检测螺柱焊缝熔合度的无损伤方法及专用探头，操作灵活，方便、快捷、准确的完成无损伤检测，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种用于检测螺柱焊缝熔合度的无损伤专用探头，包含负极触头、绝缘套筒、正极触头、截锥螺旋压缩弹簧、绝缘底座、正极信号导线、负极信号导线、工件和焊接螺柱，所述负极触头为环形触头，正极触头为盘形触头，截锥螺旋压缩弹簧的小端与正极触头互相连接，大端与绝缘底座互相连接，正极触头、截锥螺旋压缩弹簧设置在绝缘套筒的内部，绝缘底座设置在绝缘套筒的底部，负极触头设置在绝缘套筒的外部，正极信号导线穿过绝缘底座中心圆孔及截锥螺旋压缩弹簧的内部后与正极触头互相连接，负极信号导线在外侧与绝缘套筒缠绕固定后与负极触头互相连接，绝缘套筒倒扣设置在焊有焊接螺柱的工件上，负极触头与工件互相接触，正极触头与焊接螺柱的顶部互相接触。

所述负极触头、正极触头的材质为铜质。

所述正极触头的下表面至负极触头的下表面的距离比焊接螺柱的长度小5毫米以上。

圆盘形正极触头在套筒内部随弹簧伸缩而自由移动，截锥螺旋压缩弹簧和圆盘形正极触头在仅受重力状态下，圆盘形正极触头下表面至环形负极触头下表面的距离要小于螺柱长度。

一种用于检测螺柱焊缝熔合度的无损伤方法，包含如下步骤：

采用专用探头进行，该探头包含负极触头、绝缘套筒、正极触头、截锥螺旋压缩弹簧、绝缘底座、正极信号导线、负极信号导线、工件和焊接螺柱，所述负极触头为环形触头，正极触头为盘形触头，截锥螺旋压缩弹簧的小端与正极触头互相连接，大端与绝缘底座互相连接，正极触头、截锥螺旋压缩弹簧设置在绝缘套筒的内部，绝缘底座设置在绝缘套筒的底部，负极触头设置在绝缘套筒的外部，正极信号导线穿过绝缘底座中心圆孔及截锥螺旋压缩弹簧的内部后与正极触头互相连接，负极信号导线在外侧与绝缘套筒缠绕固定后与负极触头互相连接；

绝缘套筒倒扣设置在焊有焊接螺柱的工件上，负极触头与工件互相接触，正极触头与焊接螺柱的顶部互相接触；把螺柱、焊缝和工件看作是一个整体，将直流电阻测试仪的两个引线端分别连接正极信号导线和负极信号导线；

直流电流流经导体时，电流在导体的载流截面上是均匀分布的，并不像交流电那样存在趋肤效应；根据欧姆定律，当被测电阻通以直流电流，测量出被测电阻中的电流及其两端的电压降，即可算出该被测电阻的阻值，而被测电阻的阻值取决于电阻率、电阻长度及截面积；当螺柱焊缝存在熔合不良缺陷时，将直接导致焊缝结合面积的大小发生变化，进而反映到直流电阻测试仪屏幕上测量值的变化；直流电阻测试仪显示实测值与标准值的差异，从而完成螺柱焊缝熔合度的无损检测。

直流电阻测试仪是公知公用的仪器；不同规格焊接螺栓、不同焊缝熔合面的换算公式及对照表，是本领域公知的，将测量的理论计算结果与对照表进行对比，可以快速、直观的评判螺柱焊缝熔合度。

本发明的有益效果是：本发明专用探头采用正负极触点一体化的结构，从正极触头和负极触头上分别引出信号线与检测仪器相连，直流电阻测试仪与被检件的接触形式为面接触，测量时接触面积大、受力均匀，结构简单、操作灵活，克服了分体式测量笔或测量夹具的诸多不足，检测效率高、误差小，适合于生产线上及作业现场的大批量快速检测。本发明通过直流电阻法测量焊接螺柱熔合度，不会对螺柱及焊缝强度造成损伤，操作方便，检测效率高，适合于生产线上及作业现场的大批量快速检测。

附图说明

图1是本发明实施例的专用探头结构图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明实施例检测示意图；

图中：负极触头1、绝缘套筒2、正极触头3、截锥螺旋压缩弹簧4、绝缘底座5、正极信号导线6、负极信号导线7、工件8、焊接螺柱9、焊缝10、直流电阻测试仪11、对照表12。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

一种检测螺柱焊缝熔合度的探头，包含负极触头1、绝缘套筒2、正极触头3、截锥螺旋压缩弹簧4、绝缘底座5、正极信号导线6、负极信号导线7、工件8和焊接螺柱9，所述负极触头1为环形触头，正极触头3为盘形触头，截锥螺旋压缩弹簧4的小端与正极触头3互相连接，大端与绝缘底座5互相连接，正极触头3、截锥螺旋压缩弹簧4设置在绝缘套筒的2内部，绝缘底座5设置在绝缘套筒2的底部，负极触头1设置在绝缘套筒2的外部，正极信号导线6穿过绝缘底座5中心圆孔及截锥螺旋压缩弹簧4的内部后与正极触头3互相连接，负极信号导线7在外侧与绝缘套筒2缠绕固定后与负极触头1互相连接，绝缘套筒2倒扣设置在焊有焊接螺柱9的工件上，负极触头1与工件8互相接触，正极触头3与焊接螺柱9的顶部互相接触。

所述负极触头1和正极触头3的材质为铜质。

所述正极触头3的下表面至负极触头1的下表面的距离比焊接螺柱9的长度小5毫米以上。

圆盘形正极触头在套筒内部随弹簧伸缩而自由移动，截锥螺旋压缩弹簧和圆盘形正极触头在仅受重力状态下，圆盘形正极触头下表面至环形负极触头下表面的距离要小于螺柱长度。

一种用于检测螺柱焊缝熔合度的无损伤方法，包含如下步骤：

采用专用探头进行，该探头包含负极触头、绝缘套筒、正极触头、截锥螺旋压缩弹簧、绝缘底座、正极信号导线、负极信号导线、工件和焊接螺柱，所述负极触头为环形触头，正极触头为盘形触头，截锥螺旋压缩弹簧的小端与正极触头互相连接，大端与绝缘底座互相连接，正极触头、截锥螺旋压缩弹簧设置在绝缘套筒的内部，绝缘底座设置在绝缘套筒的底部，负极触头设置在绝缘套筒的外部，正极信号导线穿过绝缘底座中心圆孔及截锥螺旋压缩弹簧的内部后与正极触头互相连接，负极信号导线在外侧与绝缘套筒缠绕固定后与负极触头互相连接；

当检测螺柱焊缝熔合度时，首先将专用探头的正负极信号导线与直流电阻测试仪11相连，进行校准；直流电阻测试仪11校准完毕后，再将专用探头倒扣至焊有螺柱的工件上，使得负极触头与工件良好接触，正极触头在受到螺柱上顶和弹簧下压综合作用力下，也与螺柱顶部紧密接触，这样正负极电信号便经由正极触头、焊接螺柱、工件及负极触头导通；把螺柱、焊缝10和工件看作是一个整体，将直流电阻测试仪的两个引线端分别连接正极信号导线和负极信号导线；

直流电流流经导体时，电流在导体的载流截面上是均匀分布的，并不像交流电那样存在趋肤效应；根据欧姆定律，当被测电阻通以直流电流，测量出被测电阻中的电流及其两端的电压降，即可算出该被测电阻的阻值，而被测电阻的阻值取决于电阻率、电阻长度及截面积；当螺柱焊缝存在熔合不良缺陷时，将直接导致焊缝10结合面积的大小发生变化，进而反映到直流电阻测试仪屏幕上测量值的变化；再通过理论计算和对比，基于此即可评判螺柱焊缝熔合度。

直流电阻测试仪是公知公用的仪器；不同规格焊接螺栓、不同焊缝熔合面的换算公式及对照表12，是本领域公知的，将测量的理论计算结果与对照表进行对比，可以快速、直观的评判螺柱焊缝熔合度。

在实际应用中，当检测螺柱焊缝熔合度时，首先将专用探头的正负极信号导线与直流电阻测试仪相连，进行校准；直流电阻测试仪校准完毕后，再将专用探头倒扣至焊有螺柱的工件上，使得负极触头与工件良好接触，正极触头在受到螺柱上顶和弹簧下压综合作用力下，也与螺柱顶部紧密接触，这样正负极电信号便经由正极触头、焊接螺柱、工件及负极触头导通，直流电阻测试仪显示实测值与标准值的差异，从而完成螺柱焊缝熔合度的无损检测。