一種檢測(cè)焊縫缺陷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種檢測(cè)焊縫缺陷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]名詞解釋:
[0003]弱連接缺陷:研宄表明，鋁合金攪拌摩擦焊過(guò)程中由于焊前表面氧化膜的存在，焊后在焊縫表面可能形成一層與焊縫內(nèi)部不同的氧化物層，由于對(duì)接表面氧化膜在焊接過(guò)程中可能未被完全攪拌打碎，從而在焊縫中殘留并呈半連續(xù)狀分布，被稱(chēng)為“S線(xiàn)”或“Z線(xiàn)”。S曲線(xiàn)是攪拌摩擦焊接頭中一種特殊的根部缺陷，并且將S線(xiàn)定義為單面攪拌摩擦焊接頭的“弱連接缺陷”。
[0004]攪拌摩擦焊技術(shù)與傳統(tǒng)的弧焊方法(如GTAW、GMAff等)相比較，攪拌摩擦焊接在輕合金材料的焊接方面具有許多優(yōu)越性，如無(wú)煙塵、無(wú)氣孔、無(wú)飛濺、無(wú)需添加焊絲、焊接時(shí)不需使用保護(hù)氣體、焊后接頭晶粒細(xì)小、殘余應(yīng)力小和變形小等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]弱連接缺陷對(duì)攪拌摩擦焊接頭疲勞壽命產(chǎn)生了直接的影響，沒(méi)有弱連接缺陷接頭的疲勞壽命是有弱連接缺陷的21-43倍，接頭的疲勞斷裂顯示裂紋起源于弱連接缺陷的根部，弱連接缺陷在很大程度上降低了接頭的疲勞壽命。這也限制了鋁合金攪拌摩擦焊接技術(shù)的推廣和使用。
[0006]隨之S線(xiàn)(弱連接缺陷)的無(wú)損檢測(cè)要求也成了關(guān)注的重點(diǎn)，在攪拌摩擦焊接焊核區(qū)有S線(xiàn)，通過(guò)SEM、TEM觀察，S線(xiàn)是由0.01?0.2 μ??的AL2O3顆粒組成的，由于此類(lèi)缺陷的尺度微小，一般很難發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)超聲、X射線(xiàn)都無(wú)法有效的檢測(cè)出，目前S線(xiàn)的檢測(cè)主要依靠破壞焊縫結(jié)構(gòu)后對(duì)成分進(jìn)行金相分析才可能有效檢測(cè)到，檢測(cè)效率極為低下。
[0007]目前還沒(méi)有一種在不破壞結(jié)構(gòu)的前提下可以有效檢測(cè)出S線(xiàn)的無(wú)損檢測(cè)評(píng)價(jià)方法。
[0008]因此，希望有一種技術(shù)方案來(lái)克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種檢測(cè)焊縫缺陷的方法來(lái)克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的中的至少一個(gè)上述缺陷。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種檢測(cè)焊縫缺陷的方法，所述檢測(cè)焊縫缺陷的方法包括如下步驟:步驟1:使用超聲換能器，利用超聲波脈沖回波法對(duì)已知具有弱連接缺陷的試驗(yàn)件的焊縫表面以及焊縫表面的周側(cè)進(jìn)行超聲波掃查，并收集返回波形，利用返回波形繪制成基準(zhǔn)成像波形圖；步驟2:打磨待測(cè)試驗(yàn)件，使待測(cè)試驗(yàn)件焊縫表面打磨平整；步驟3:將待測(cè)試驗(yàn)件浸入液體中，使用超聲換能器，利用超聲波脈沖回波法對(duì)待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫表面以及焊縫表面的周側(cè)進(jìn)行超聲波掃查，并收集超聲換能器收到的波形，以此判斷待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫處以及焊縫表面的周側(cè)是否存在缺陷；若不存在缺陷，停止檢測(cè)；若存在缺陷，進(jìn)行下一步驟；步驟4:利用收到的波形數(shù)據(jù)制成待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫以及焊縫表面的周側(cè)的對(duì)比成像波圖形；步驟6:將對(duì)比成像波形圖與基準(zhǔn)成像波形圖進(jìn)行對(duì)比，判斷待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫處以及焊縫表面的周側(cè)是否具有弱連接缺陷，若對(duì)比成像波形圖與基準(zhǔn)成像波形圖一致，則判斷待測(cè)試驗(yàn)件具有弱連接缺陷。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述液體為純凈水溶液。
[0012]優(yōu)選地，所述超聲換能器發(fā)出的超聲波垂直作用待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫表面以及焊縫表面的周側(cè)上。
[0013]優(yōu)選地，所述超聲換能器發(fā)出的超聲波頻率為50MHz?10MHz。
[0014]優(yōu)選地，所述焊縫表面的周側(cè)為焊縫表面兩側(cè)一倍焊縫寬度的范圍。
[0015]優(yōu)選地，所述檢測(cè)焊縫缺陷的方法用于檢測(cè)鋁合金攪拌摩擦焊接中的待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫區(qū)域。
[0016]優(yōu)選地，所述波形為射頻波形、正半波波形或者負(fù)半波波形。
[0017]在本發(fā)明的檢測(cè)焊縫缺陷的方法中，將對(duì)比成像波形圖與基準(zhǔn)成像波形圖進(jìn)行對(duì)比，判斷待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫處以及焊縫表面的周側(cè)是否具有弱連接缺陷，若對(duì)比成像波形圖與基準(zhǔn)成像波形圖一致，則判斷待測(cè)試驗(yàn)件具有弱連接缺陷。采用這種方法，相比現(xiàn)有技術(shù)，無(wú)需破壞待測(cè)試驗(yàn)件即能夠判斷是否具有弱連接缺陷，且方法簡(jiǎn)單，方便。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的檢測(cè)焊縫缺陷的方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)焊縫缺陷的方法包括如下步驟:步驟1:使用超聲換能器，利用超聲波脈沖回波法對(duì)已知具有弱連接缺陷的試驗(yàn)件的焊縫表面以及焊縫表面的周側(cè)進(jìn)行超聲波掃查，并收集返回波形，利用返回波形繪制基準(zhǔn)成像波形圖；步驟2:打磨待測(cè)試驗(yàn)件，使待測(cè)試驗(yàn)件焊縫表面打磨平整；步驟3:將待測(cè)試驗(yàn)件浸入液體中，使用超聲換能器，利用超聲波脈沖回波法對(duì)待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫表面以及焊縫表面的周側(cè)進(jìn)行超聲波掃查，并收集超聲換能器收到的波形，以此判斷待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫處以及焊縫表面的周側(cè)是否存在缺陷；若不存在缺陷，停止檢測(cè)；若存在缺陷，進(jìn)行下一步驟；步驟4:利用收到的波形數(shù)據(jù)制成待測(cè)試驗(yàn)件的焊縫以及焊縫表面的周側(cè)的對(duì)比成像波圖形