电阻焊工艺技术指导书(4)：电阻焊接头检验方法

文/凤巢

4. 电阻焊接头检验方法

4.1 电阻焊接头的质量检验，分为破坏性检验和无损检验两类。

4.2 1破坏性检验工具---錾子尺寸选择（表6）

表6 錾子尺寸的选择

图17 錾子式样

4.2.2 破坏性检验

破坏性检验主要用于焊接参数调试、生产过程中的自检（操作人员自行检验）和抽验（检验人员按工艺文件规定的比例进行抽查检验）。破坏性检验实际上只能给以参考性的信息、由模拟而来的信息，因为实际工作的接头往往是未经检验的。但是由于该类检验方法简单和检验结果的直观性，在实际生产中仍然获得了广泛使用。

试片及试件尺寸——用于扭转试验的样品单独进行焊接，距离边缘的点焊最短距离应大于10mm对于不同的板厚，其尺寸应以较薄的板为基础，也可以按照试验设备来调整样品尺寸，但应能足以保证试件的刚性，焊点应该位于试样的中心，如图18推荐尺寸：

图18 点焊剪切试片式样

凿裂试验——以錾子头部距离焊点10—15mm，凿入至焊点焊接末端为准，如图19所示；

通过用凿子强迫砸入焊缝中，判断焊点是否开焊或裂纹，如图20所示；

图19

图20

单点破坏手动扭转试验——将焊接式样，按照如图21所示的方法进行操作，将焊接试样沿一个方向连续旋转扭绞直至焊点破裂，通过测量残留在其中一个板材上的凸台的尺寸（参照表3 焊点熔核尺寸）及撕裂效果来判定焊接质量是否合格。

图21 手动扭转操作方法

多点连续剥离破坏——按照焊接式样选取规范，焊接焊点以30mm为点距一般焊接5-10点，将试样其中一板材加入虎钳中，用专用工具进行旋转扭绞，以进行多点连续破坏，如图22所示，以下两种方法均能得到相同的试验效果。

图22 连续破坏方法

低倍试验——对点、缝焊工艺试片作低倍磨片腐蚀后，在10～20倍读数放大镜下观察、计算可获得有关熔核直径、焊缝宽度、焊透率和重叠量等准确数值。同时，也能观察到气孔、缩孔、喷溅和内部裂纹等缺陷。低倍检验在铝合金等重要结构的点、缝焊接头的现场试验中具有重要地位，如图23所示。

图23 低倍试验

金相检验——对点、缝焊接头均可采用，目的是了解接头各部分金属组织变化情况，以及观察裂纹、未焊透、气孔和夹杂等几乎所有内部缺陷情况，以便为改进工艺和制定焊后热处理规范提供依据。将焊接好的标准试样通过线切割或其它的切割方法将焊点正中切开，以便于试样镶嵌及金相检验操作，试样如图23所示。

图23 金相试验方法

金相试验方法：

ａ）对切割后的试样断面进行镜面抛光；

ｂ）用２％～５％的硝酸酒精溶液进行腐蚀；

ｃ）将式样放置于显微镜下进行观看并拍摄宏观照片；

ｄ）输出试验报告，

试验报告应该包含以下内容：

——熔核尺寸

——显微组织情况

——焊点外貌状态

断口分析——基本同金相检验，多采用扫描电子显微镜。

力学性能试验——用以鉴定电阻焊接头的强度、塑性和韧性等是否满足相应的力学性能指标要求，常采用的试验方法见表6。各试验方法所用试件及原理参见（缝焊基本原理）中提到过的相关标准，力学性能指标可查阅有关专业标准的规定。

表6 电阻焊接头力学性能试验项目选用表

拉伸试验——将焊接好的试片装夹在拉伸试验机上，在室温下进行拉伸，并输出试验报告。试验报告应该包含一下信息：

试验报告

焊接工艺

焊接条件与设备

材料及其条件

试件与样品的尺寸

撕裂力的单个值、平均值以及标准偏差

失效类型（母材撕裂、焊点撕裂、熔核残留）

焊接直径的单个值、平均值以及标准偏差

4.2 无损检验

对电阻焊接头进行无损检验可有两类方法：其一是目视检验、密封性检验以及施加规定载荷下的接头强度检验等；其二是一些物理检验方法，即X射线检验、超声波检验、涡流检验、热图像法检验和磁粉检验等。

目视检验---用观察（允许用不大于20倍的放大镜）和实测法检查几何形状上的缺陷，以及可观察到外部裂纹、表面烧伤、烧穿、喷溅和边缘胀裂等缺陷。

密封性检验---主要用于气密、油密和水密的缝焊接头。通常可用气压法（0.1～0.2MPa）枕形试件（图24）或结构本身在水中进行，也可用液压法、氨气指示法、氦质谱法及卤素检漏法等。其中氦质谱法精度最高，可查出2.4•10－4 mm3/h最小泄漏容积。

图24 缝焊抗漏枕形试验

施加规定载荷下的接头强度检验这种检验方法是根据产品要求、生产特点和条件而确 定的。例如，闪光对焊汽车轮辋后，需要用扩胀机作扩口试验，这既检验了接头质量，又代替了整形工序，一举两得。

X射线检验---接头内部缩孔、气孔、裂纹和板间缝隙内的喷溅（点、缝焊）可在X射线透视时发现（图25）。同时，对有区域偏析的焊点，可以检测出熔核尺寸和未焊透缺陷。

图25 X射线检验点焊接头

超声波探伤——超声波探伤能够确定完全未焊透（当零件之间有间隙时）、气孔、缩孔和裂纹。但对“粘着”（未焊透一种）却有困难，这主要因为形成“粘着”的氧化膜厚度较超声波擦伤仪所能检测的尺寸小得多。

试样要求：焊点无飞溅物、无毛刺、单板厚度小于等于３ｍｍ。

试验报告应包含以下内容：

熔核尺寸

焊透率

气孔

过烧

涡流探伤——涡流探伤可以检验熔核尺寸及未焊透缺陷，其原理是利用熔核直径的大小与焊接区导电性之间已确定的关系来进行比较。例如，铝合金点焊熔核为正常尺寸时，焊接区的导电性比母材金属降低10％～15％，而发生未焊透时只降低5％～7％。工作时，探头放在焊点表面上，产生的交变磁场在零件中感应出涡流，涡流的大小取决于熔核尺寸。如果熔核减小，金属导电性便提高，也就引起探头一零件系统的电参数变化，造成输出电压相位的改变，因而使测量仪表指针作相应偏摆。

【相关链接】

电阻焊工艺技术指导书(1)：电阻焊基础理论

电阻焊工艺技术指导书(2)：电阻焊点焊工艺规范

电阻焊工艺技术指导书(3)：焊点焊接强度检验及质量控制

电阻焊工艺技术指导书(4)：电阻焊接头检验方法

电阻焊工艺技术指导书(5)：凸焊点焊焊接强度检验及质量控制