發(fā)布時間：2020-07-30 02:20

【摘要】：汽車歷經(jīng)百余年的發(fā)展如今已經(jīng)走進千家萬戶成為人們生活中的必需品,與此同時人們對汽車的安全性和耐用性的要求也越來越高。鍍鋅高強鋼板因其優(yōu)異的力學性能及耐腐蝕能力被越來越多地應用于汽車制造中,其主要的焊接方式為電阻點焊。然而,鍍鋅高強鋼板點焊由于其焊點的凹痕較深,導致熔核區(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;另外在點焊過程中氣化的鋅或會卷入熔核中使焊點內(nèi)產(chǎn)生氣孔缺陷。因此,建立一種有效的鍍鋅高強鋼板點焊質(zhì)量評價方式尤為重要。計算機技術(shù)的發(fā)展使超聲檢測技術(shù)有了長足的進步,目前已經(jīng)可以將超聲波以數(shù)字信號的形式存儲于計算機當中,并利用軟件將這些信號包含的時域、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行分析。為實現(xiàn)鍍鋅高強鋼板點焊質(zhì)量的評價,本文對鍍鋅高強鋼板點焊試樣的超聲檢測進行了研究。本文使用牌號為H260YD+Z的鍍鋅高強鋼板制備點焊試樣,并對點焊試樣進行金相觀察、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),本文研制了點焊質(zhì)量全自動超聲波無損檢測裝置,實現(xiàn)了耦合劑自動填涂、探頭的自動掃查、數(shù)據(jù)的收集和儲存以及簡單的C掃描成像,為鍍鋅高強鋼板點焊質(zhì)量的超聲檢測研究提供了良好的平臺。本文通過分析鍍鋅高強鋼板焊點截面的金相圖,發(fā)現(xiàn)鍍鋅高強鋼板焊點的凹痕起始區(qū)域?qū)更c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)更c的熔核區(qū)。結(jié)合金相圖分別對焊點各個區(qū)域的超聲A掃描信號的時域及頻域進行分析后,得到了熔核直徑在時域和頻域上的測量值,將時域及頻域上的測量值與實際值對比后發(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)域各點時域信號第一回波峰值以及焊點內(nèi)各個區(qū)域特征頻率的振幅值作為特征值進行超聲C掃描成像,并結(jié)合試樣的表面形貌進行對比分析。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、有效地反映出焊點的表面形貌以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。利用圖像增強和邊緣檢測技術(shù)對該圖像進行處理后,最終得到能夠清晰地分辨出焊點各個區(qū)域的二維圖像。該方法測得的熔核面積與真實值吻合良好。本文對鍍鋅高強鋼板焊點氣孔缺陷的超聲檢測進行了研究,對含氣孔缺陷試樣的超聲A掃描信號以及超聲C掃描圖像進行了分析,研究出了可以準確、有效地檢測出缺陷大小和位置的方法。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG441.7
【圖文】：

吉林大學碩士學位論文當試樣中沒有缺陷時，接收到的超聲信號波形如圖 1.2-a）所示，在接收端的屏幕上只存在始波 T 和底波 B；當試樣中存在小于聲束截面的缺陷時，超聲波會在缺陷處時發(fā)生部分反射，在始波 T 與底波 B 之間會有缺陷波 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降低，如圖 1.2-b）所示。當存在面積超過聲束截面的缺陷時，所有的超聲波會在缺陷界面處發(fā)生反射，此時在接收端屏幕上將不會出現(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：（1）對于與聲束不垂直的界面，由于折射的作用會使部分超聲信號無法被探頭接收，造成漏檢現(xiàn)象；（2）因為聲波需要往返于工件內(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探頭分別用來發(fā)射和接受超聲波信號，將這兩個探頭置于試樣的兩側(cè)且讓他們處于同一條聲軸線上，在保證兩個探頭都能良好耦合的情況下，聲波可以從入射探頭進入試樣，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]。當試樣內(nèi)部沒有缺陷時，屏幕上存在始波T 和振幅較大的回波 B 如圖 1.3-a）；當試樣內(nèi)部存在不完全阻擋聲束的較小缺陷時，屏幕上存在始波 T 和振幅較小的回波 B 如圖 1.3-b）；當試樣內(nèi)部存在可以完全阻擋聲束的較大缺陷時，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 鍍鋅高強鋼板的力學nical properties of the H260YD+Z ga抗拉強度（Mpa） 380-440 流弧焊機所不具備的諸多優(yōu)點，表此本文制備鍍鋅高強鋼板點焊試樣使用錐形電極，尺寸如圖 2.1 所示

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張萍;;超聲波傳感器的原理及應用[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];中國機械工程;2010年19期

4 張屹;李時春;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];激光與光電子學進展;2010年07期

5 陳振華;史耀武;趙海燕;;薄鍍鋅鋼板點焊超聲成像分析[J];機械工程學報;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)絡的點焊超聲檢測[J];焊接學報;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];計算機測量與控制;2009年05期

8 陳振華;史耀武;焦標強;趙海燕;;薄鍍鋅鋼板點焊超聲諧振檢測[J];焊接學報;2008年04期

9 譚娟;王俊;高海燕;孫寶德;;高強鋼合金化熱鍍鋅研究進展[J];材料導報;2008年02期

10 劉琰;張志禹;;邊緣檢測在超聲C掃描圖像評定中的應用[J];計算機工程與設計;2007年13期

相關(guān)會議論文 前1條

1 張勇;郭連志;謝紅霞;李泓江;;不銹鋼點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術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

相關(guān)博士學位論文 前1條

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

相關(guān)碩士學位論文 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;2014年

本文編號：2774865