【摘要】：汽車歷經(jīng)百余年的發(fā)展如今已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶成為人們生活中的必需品,與此同時(shí)人們對(duì)汽車的安全性和耐用性的要求也越來越高。鍍鋅高強(qiáng)鋼板因其優(yōu)異的力學(xué)性能及耐腐蝕能力被越來越多地應(yīng)用于汽車制造中,其主要的焊接方式為電阻點(diǎn)焊。然而,鍍鋅高強(qiáng)鋼板點(diǎn)焊由于其焊點(diǎn)的凹痕較深,導(dǎo)致熔核區(qū)、塑性環(huán)區(qū)和凹痕區(qū)域相互重疊使熔核區(qū)的邊緣難以分辨,熔核直徑不易確定;另外在點(diǎn)焊過程中氣化的鋅或會(huì)卷入熔核中使焊點(diǎn)內(nèi)產(chǎn)生氣孔缺陷。因此,建立一種有效的鍍鋅高強(qiáng)鋼板點(diǎn)焊質(zhì)量評(píng)價(jià)方式尤為重要。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使超聲檢測技術(shù)有了長足的進(jìn)步,目前已經(jīng)可以將超聲波以數(shù)字信號(hào)的形式存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)當(dāng)中,并利用軟件將這些信號(hào)包含的時(shí)域、頻域的信息以波形圖、二維圖等方式展現(xiàn)出來方便檢測人員進(jìn)行分析。為實(shí)現(xiàn)鍍鋅高強(qiáng)鋼板點(diǎn)焊質(zhì)量的評(píng)價(jià),本文對(duì)鍍鋅高強(qiáng)鋼板點(diǎn)焊試樣的超聲檢測進(jìn)行了研究。本文使用牌號(hào)為H260YD+Z的鍍鋅高強(qiáng)鋼板制備點(diǎn)焊試樣,并對(duì)點(diǎn)焊試樣進(jìn)行金相觀察、表面形貌觀察以及超聲檢測。為測得良好的超聲檢測數(shù)據(jù),本文研制了點(diǎn)焊質(zhì)量全自動(dòng)超聲波無損檢測裝置,實(shí)現(xiàn)了耦合劑自動(dòng)填涂、探頭的自動(dòng)掃查、數(shù)據(jù)的收集和儲(chǔ)存以及簡單的C掃描成像,為鍍鋅高強(qiáng)鋼板點(diǎn)焊質(zhì)量的超聲檢測研究提供了良好的平臺(tái)。本文通過分析鍍鋅高強(qiáng)鋼板焊點(diǎn)截面的金相圖,發(fā)現(xiàn)鍍鋅高強(qiáng)鋼板焊點(diǎn)的凹痕起始區(qū)域?qū)?yīng)焊點(diǎn)的塑性環(huán)區(qū),凹痕的斜坡區(qū)域以及凹痕內(nèi)的平坦區(qū)域?qū)?yīng)焊點(diǎn)的熔核區(qū)。結(jié)合金相圖分別對(duì)焊點(diǎn)各個(gè)區(qū)域的超聲A掃描信號(hào)的時(shí)域及頻域進(jìn)行分析后,得到了熔核直徑在時(shí)域和頻域上的測量值,將時(shí)域及頻域上的測量值與實(shí)際值對(duì)比后發(fā)現(xiàn)在頻域上測得的熔核直徑偏差較小。本文分別提取掃查區(qū)域各點(diǎn)時(shí)域信號(hào)第一回波峰值以及焊點(diǎn)內(nèi)各個(gè)區(qū)域特征頻率的振幅值作為特征值進(jìn)行超聲C掃描成像,并結(jié)合試樣的表面形貌進(jìn)行對(duì)比分析。研究發(fā)現(xiàn),提取母材區(qū)特征頻率幅值生成的C掃描圖像可以真實(shí)、有效地反映出焊點(diǎn)的表面形貌以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。利用圖像增強(qiáng)和邊緣檢測技術(shù)對(duì)該圖像進(jìn)行處理后,最終得到能夠清晰地分辨出焊點(diǎn)各個(gè)區(qū)域的二維圖像。該方法測得的熔核面積與真實(shí)值吻合良好。本文對(duì)鍍鋅高強(qiáng)鋼板焊點(diǎn)氣孔缺陷的超聲檢測進(jìn)行了研究,對(duì)含氣孔缺陷試樣的超聲A掃描信號(hào)以及超聲C掃描圖像進(jìn)行了分析,研究出了可以準(zhǔn)確、有效地檢測出缺陷大小和位置的方法。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG441.7
【圖文】：

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文當(dāng)試樣中沒有缺陷時(shí)，接收到的超聲信號(hào)波形如圖 1.2-a）所示，在接收端的屏幕上只存在始波 T 和底波 B；當(dāng)試樣中存在小于聲束截面的缺陷時(shí)，超聲波會(huì)在缺陷處時(shí)發(fā)生部分反射，在始波 T 與底波 B 之間會(huì)有缺陷波 F 出現(xiàn)，根據(jù)缺陷波的聲程以及振幅可以確定缺陷在試樣中的位置和大小，并且由于部分超聲波在缺陷界面反射所以底波的振幅會(huì)降低，如圖 1.2-b）所示。當(dāng)存在面積超過聲束截面的缺陷時(shí)，所有的超聲波會(huì)在缺陷界面處發(fā)生反射，此時(shí)在接收端屏幕上將不會(huì)出現(xiàn)底波 B，只有始波 T和缺陷波 F，如圖 1.2-c）。

但是脈沖反射法也存在一定的缺點(diǎn)：（1）對(duì)于與聲束不垂直的界面，由于折射的作用會(huì)使部分超聲信號(hào)無法被探頭接收，造成漏檢現(xiàn)象；（2）因?yàn)槁暡ㄐ枰涤诠ぜ䞍?nèi)部，所以不適用于具有高衰減率的材料。2）脈沖透射法：脈沖透射法使用兩個(gè)探頭分別用來發(fā)射和接受超聲波信號(hào)，將這兩個(gè)探頭置于試樣的兩側(cè)且讓他們處于同一條聲軸線上，在保證兩個(gè)探頭都能良好耦合的情況下，聲波可以從入射探頭進(jìn)入試樣，穿過試樣由接收探頭收集并顯示在屏幕上，通過分析超聲波的變化情況可以得到試樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)[29]。當(dāng)試樣內(nèi)部沒有缺陷時(shí)，屏幕上存在始波T 和振幅較大的回波 B 如圖 1.3-a）；當(dāng)試樣內(nèi)部存在不完全阻擋聲束的較小缺陷時(shí)，屏幕上存在始波 T 和振幅較小的回波 B 如圖 1.3-b）；當(dāng)試樣內(nèi)部存在可以完全阻擋聲束的較大缺陷時(shí)，在屏幕上只存在始波 T 如圖 1.3-c）。

omposition of the H260YD+Z galvanMn≤ P≤ S≤ 0.9 0.08 0.0252.2 H260YD+Z 鍍鋅高強(qiáng)鋼板的力學(xué)nical properties of the H260YD+Z ga抗拉強(qiáng)度（Mpa） 380-440 流弧焊機(jī)所不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)，表此本文制備鍍鋅高強(qiáng)鋼板點(diǎn)焊試樣使用錐形電極，尺寸如圖 2.1 所示

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張萍;;超聲波傳感器的原理及應(yīng)用[J];考試周刊;2011年62期

2 孫健;李以貴;劉景全;楊春生;何丹農(nóng);;微型壓電能量采集器的仿真、制造與測試[J];壓電與聲光;2010年06期

3 周正干;魏東;向上;;空氣耦合超聲檢測中衰減因素的研究[J];中國機(jī)械工程;2010年19期

4 張屹;李時(shí)春;金湘中;陳根余;梅麗芳;;鍍鋅鋼板激光焊接關(guān)鍵技術(shù)研究[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2010年07期

5 陳振華;史耀武;趙海燕;;薄鍍鋅鋼板點(diǎn)焊超聲成像分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2009年12期

6 陳振華;史耀武;趙海燕;;基于頻譜分布分析及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)焊超聲檢測[J];焊接學(xué)報(bào);2009年10期

7 張麗琴;鄧宗白;;基于VC的蜂窩結(jié)構(gòu)C掃描圖像處理研究[J];計(jì)算機(jī)測量與控制;2009年05期

8 陳振華;史耀武;焦標(biāo)強(qiáng);趙海燕;;薄鍍鋅鋼板點(diǎn)焊超聲諧振檢測[J];焊接學(xué)報(bào);2008年04期

9 譚娟;王俊;高海燕;孫寶德;;高強(qiáng)鋼合金化熱鍍鋅研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年02期

10 劉琰;張志禹;;邊緣檢測在超聲C掃描圖像評(píng)定中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2007年13期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 張勇;郭連志;謝紅霞;李泓江;;不銹鋼點(diǎn)焊熔核直徑及縮孔缺陷的超聲檢測[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 田士濤;分段約束阻尼層結(jié)構(gòu)及其在空間機(jī)械臂減振中的應(yīng)用[D];中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 余剛;超聲波在固體中傳播的有限元模擬[D];武漢工程大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2774865