一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法
【专利摘要】本发明公开了属于无损检测超声探伤领域的一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法。本发明方法采用超声纵波反射式液浸技术，使焦点聚焦在连接界面上，保持灵敏度不变，在检测面上分别沿不同轴向移动扫查机构，观察连接界面的回波波幅，找到回波波幅最低的焊接完全区，再调节灵敏度，使焊接完全区的界面的回波波幅为满屏的45-55%；以此灵敏度对整个工件进行扫查。以连接界面回波波幅高于满屏的80%作为缺陷判定基准对工件进行计算和评定。本发明的方法不需要额外对比试块，显著降低检验成本，简化超声检测过程，节省检测时间，提高检测效率。
【专利说明】一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无损检测超声探伤【技术领域】，具体涉及一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法。
【背景技术】
[0002]焊接技术是在高温或高压条件下，使用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接成一个整体的操作方法。焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三大类，采用中间层连接的焊接方式就属于钎焊。焊接过程，焊接区出现的一些使连接区性能下降的不连续性，如裂纹、夹渣、氧化物夹杂、褶皱、金属夹杂、孔洞、未焊合、未熔合、未焊透、咬边、烧穿、焊瘤和未焊满等，这些不连续性统称为焊接缺陷。这些缺陷都是由于焊接工艺的不合理造成的。因此有效的焊接缺陷检验手段是焊接质量的可靠保障。
[0003]超声波探伤法是检验焊接缺陷的有效方法之一。经过近60年的发展，超声波探伤对焊接缺陷检验与评定已经形成了较为完善的方法体系和标准。但是超声波探伤法在对缺陷进行评定时，必须以对比试块为参照，通过等身法和插值法进行定量的判定。各个标准都要求对比试块必须与被检验工件材质、加工状态、工艺条件和表面状态等严格相同或相近。这就意味着不同的工件都需要不同的对比试块，而且使用时还要注意传输修正。
[0004]如果企业或单位的产品品种单一，则少量的对比试块即可满足生产检验需要。但如果企业的产品种类繁多，则意味着需要大量的对比试块。无论是加工制造还是后期维护，都是一笔不小的开支和负担。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提 供一种检验采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法。
[0006]一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法，其操作步骤如下:
[0007](I)工件清洗:清洗工件表面油污，使其检测面粗糙度< 6.4 μ m ;
[0008](2)探头入射:采用超声纵波反射式液浸法，在A扫模式下，调节探头入射角度，使探头垂直入射；探头频率为IMHf 25MHz ；
[0009](3)灵敏度调整:在A扫模式下，保持灵敏度不变，在检测面上分别沿不同轴向移动，找到回波波幅最低的焊接完全区，调整增益值使焊接界面回波高度为满屏的45-55% ;则此时的增益值就是扫查灵敏度；
[0010](4)闸门设置:将电子闸门套住焊接界面波，闸门高度设为满屏的20-30% ；
[0011](5)扫查及判定:确定扫查区域，进行扫查，扫查后形成C扫超声图像；以焊接界面回波超过满屏的80%为下限，超过满屏的80%，认为是焊接缺陷；计算焊接界面回波超过80%的区域的面积及其所占比例；根据单个最大未焊合区域的面积比和总的未焊合面积比来判定焊接是否合格。
[0012]上述的中间层连接方式焊接为软钎焊、硬钎焊或环氧树脂粘接。
[0013]步骤(1)中所述的工件其焊接界面与工件检测面之间的材质均匀且厚度相等且能利用超声波C扫进行检验。
[0014]步骤(2)中所述超声纵波反射式为超声纵波脉冲反射式或超声纵波连续反射式。
[0015]步骤(2)中所述液浸法是指水浸法或喷水法。
[0016]本发明的有益效果:本发明的方法不需要额外的对比试块，只利用工件连接界面本身的超声波回波特征进行中间层连接焊接的焊接质量的检测和判定，省去了最为耗时和容易出错的利用对比试块人工缺陷进行灵敏度调节的工序，简化了检测操作过程，减少了检测时间，大幅提闻检测效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为Al-Cu铟焊对比试块的正面(图1a)与背面(图lb)。
[0018]图2为Al-Cu铟焊对比试块焊接界面和平底孔的超声波C扫描图像和回波波幅图；图2a为焊接界面的超声波C扫描图像和回波波幅图；图2b为Φ1.0 mm平底孔的超声波C扫描图像和回波波幅图；图2(:为Φ3.2 mm平底孔的超声波C扫描图像和回波波幅图；图2d为Φ6.4 mm平底孔的超声波C扫描图像和回波波幅图；图2e为Φ 12.7 mm平底孔的超声波C扫描图像和回波波幅图。
[0019]图3为ITO板与Cu板铟焊的实物。
[0020]图4为Cu-1n界面的超声波C扫描图像。
[0021]图5为ITO-1n界面的超声波C扫描图像。
具体实施例
[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明的方法做进一步说明。
[0023]实施例1:
[0024]清洗Al-Cu铟焊对比试块(图la、b)表面油污，使其检测面粗糙度< 6.4μπι;然后选择水浸聚焦探头，探头的频率为10MHz。在A扫模式下，调节探头入射角度，使探头在水层垂直入射。保持灵敏度不变，在检测面上分别沿不同轴向移动，找到回波波幅最低的焊接完全区，调整增益值使焊接界面回波高度为满屏的50% ;则此时的增益值就是扫查灵敏度。将电子闸门套住焊接界面波，闸门高度设为满屏的20%。确定扫查区域，采用超声纵波脉冲反射式，进行扫查，并形成超声波C扫描图像。可以看出，焊接完好区域回波波幅为50%见图2a, Φ 1.0 mm平底孔回波波幅为满屏的85%见图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过满屏的100%，分别见图2c、2d、2e。采用本方法，对于此焊接试块，可以满足缺陷当量不小于Φ1.0 mm平底孔检测要求。
[0025]人工平底孔缺陷总面积与试块焊接面的比例为2.95%，以80%回波波幅计算的缺陷总面积比例为2.88%。通过本方法检测到的缺陷面积比例与缺陷实际面积比例接近。本方法在检测灵敏度满足一定要求，检测结果与实际情况相符合。
[0026]实施例2:
[0027]对于实际的ITO陶瓷板和无氧铜板铟焊焊接工件(如图3)的检测。清洗工件表面油污，然后选择水浸聚焦探头，探头的频率为25MHz。在A扫模式下，调节探头入射角度，使探头在水层垂直入射。保持灵敏度不变，在检测面上分别沿不同轴向移动，找到回波波幅最低的焊接完全区，调整增益值使焊接界面回波高度为满屏的50% ;则此时的增益值就是扫查灵敏度。将电子闸门套住焊接界面波，闸门高度设为满屏的30%。确定扫查区域，采用超声纵波连续反射式，进行扫查，并形成超声波C扫描图像。从Cu-1n界面的超超声波图像(图4)和ITO-1n界面的超声图像(图5)可以看出，焊合率> 99%，焊接质量良好。
【权利要求】
1.一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法，其特征在于，操作步骤如下: (1)工件清洗:清洗工件表面油污，使其检测面粗糙度<6.4 μ m ; (2)探头入射:采用超声纵波反射式液浸法，在A扫模式下，调节探头入射角度，使探头垂直入射；探头频率为IMHf 25MHz ； (3)灵敏度调整:在A扫模式下，保持灵敏度不变，在检测面上分别沿不同轴向移动，找到回波波幅最低的焊接完全区，调整增益值使焊接界面回波高度为满屏的45-55% ;则此时的增益值就是扫查灵敏度； (4)闸门设置:将电子闸门套住焊接界面波，闸门高度设为满屏的20-30%； (5)扫查及判定:确定扫查区域，进行扫查，并形成超声波C扫描图像；以焊接界面回波超过满屏的80%为下限，超过满屏的80%，认为是焊接缺陷；计算焊接界面回波超过80%的区域的面积及其所占比例；根据单个最大未焊合区域的面积比和总的未焊合面积比来判定焊接是否合格。
2.根据权利要求1所述一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法，其特征在于，所述的中间层连接方式焊接为软钎焊、硬钎焊或环氧树脂粘接。
3.根据权利要求1所述一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法，其特征在于，步骤(1)中 所述的工件其焊接界面与工件检测面之间的材质均匀且厚度相等且能利用超声波C扫描进行检验。
4.根据权利要求1所述一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法，其特征在于，步骤(2)中所述超声纵波反射式为超声纵波脉冲反射式或超声纵波连续反射式。
5.根据权利要求1所述一种检测采用中间层连接方式焊接的焊接质量的方法，其特征在于，步骤(2)中所述液浸法是指水浸法或喷水法。
【文档编号】G01N29/04GK103808796SQ201210441251
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2012年11月7日
【发明者】刘红宾, 陈明, 任仁, 于海洋, 徐学礼, 何金江, 熊晓东, 吕保国, 江轩 申请人:有研亿金新材料股份有限公司