電阻焊接頭的質量檢驗方法——無損檢驗

文/楊柳

電阻焊接頭的質量檢驗，分為破壞性檢驗和無損檢驗兩類。

無損檢驗以不損壞產品使用性能為前提的檢測方法，可以推廣到每個零件的每個焊接接頭，因此是保證產品安全的最可靠手段。但在電阻焊接頭中由于接頭的特殊性，僅有少量方法獲得工業應用，大多數方法處于實驗研究階段。

對電阻焊接頭進行無損檢驗可有兩類方法：其一是目視檢驗、密封性檢驗以及施加規定載荷下的接頭強度檢驗等；其二是一些物理檢驗方法，即X射線檢驗、超聲波檢驗、渦流檢驗、熱圖像法檢驗和磁粉檢驗等。

01、目視檢驗

用觀察(允許用不大于20倍的放大鏡)和實測法檢查幾何形狀上的缺陷，以及可觀察到外部裂紋、表面燒傷、燒穿、噴濺和邊緣脹裂等缺陷。

02、密封性檢驗

主要用于氣密、油密和水密的縫焊接頭。通常可用氣壓法(0.1~0.2MPa)枕形試件或結構本身在水中進行，也可用液壓法、氨氣指示法、氦質譜法及鹵素檢漏法等。

03、施加規定載荷下的接頭強度檢驗

這種檢驗方法是根據產品要求、生產特點和條件而確定的。例如，閃光對焊汽車輪輞后，需要用擴脹機作擴口試驗，這既檢驗了接頭質量，又代替了整形工序，一舉兩得。

04、射線檢驗

射線檢驗在壓力容器制造業廣泛采用，它能有效地發現焊接區的裂紋、夾雜、末焊透及縮孔等缺陷。在電阻焊接頭中，亦可用來發現裂紋、縮孔及內部飛濺等。點焊及縫焊接頭一般均用于薄板結構，除少數熱敏感性強的合金鋼和有色合金外，較少出現裂紋，其它缺陷對強度影響較少。而影響強度最敏感的熔核大小一般用射線檢驗。

應用實例1：某些鋁合金在點焊過程中熔核的金屬成分產生偏析，因而引起對射線能量吸收的差異，從底片上熔核邊緣出現白環，這里吸收射線能力較核心部分強，以此測出熔核邊緣而確定其直徑，但須與壓痕引起的射線吸收差異區分開。該法僅限用于少數幾種鋁合金和鎂合金。

應用實例2：焊前在板上涂一層與母材金屬對射線吸收性能差異很大的金屬粉或薄粉（稱PKC），在焊接過程中熔核區的PKC層已蒸發或擠出，而后從射線底片上區別出無PKC層之區即為熔核。

05、超聲波檢驗

超聲波檢驗能夠確定完全未焊透(當零件之間有間隙時)、氣孔、縮孔和裂紋。但對“粘著”(未焊透一種)卻有困難，這主要因為形成“粘著”的氧化膜厚度較超聲波檢驗儀所能檢測的尺寸小得多。

06、渦流檢驗

渦流檢驗可以檢驗熔核尺寸及未焊透缺陷，其原理是利用熔核直徑的大小與焊接區導電性之間已確定的關系來進行比較。例如，鋁合金點焊熔核為正常尺寸時，焊接區的導電性比母材金屬降低10%~15%，而發生未焊透時只降低5%~7%。工作時，探頭放在焊點表面上，產生的交變磁場在零件中感應出渦流，渦流的大小取決于熔核尺寸。如果熔核減小，金屬導電性便提高，也就引起探頭一零件系統的電參數變化，造成輸出電壓相位的改變，因而使測量儀表指針作相應偏擺。

07、無損檢驗新技術

電阻焊是一種機械化、自動化程度頗高的高效先進焊接方法，焊接接頭質量的在線自動檢測技術始終是其發展方向和研究熱點。

(1)點焊接頭的射線實時成像法自動檢測

在航空航天產品上，很多結構采用鋁合金點焊，對焊點的質量要求很高。由于點焊焊點內部組織的特點，通過射線照相可以在底片上發現焊點內部的缺陷；但是其檢測效率很低且周期長。若采用實時成像的方法可以較好地解決這一問題。

(2)點焊接頭的自動超聲檢測

電阻焊焊點質量的C掃描檢測系統的結構。系統采用直徑12mm、水中焦距26.4mm、焦柱直徑0.34mm、頻率為10MHz的超聲波聚集探頭，進行二維掃查。其原理是基于超聲波的會聚效應和由于多次反射造成的反射波衰減，使緊密結合面的底波與交界面波分開。將超聲波的發射、接收、分析、記錄裝置與計算機相結合，獲得焊點的聲掃描圖像，可將焊點中的飛濺、氣孔、縮松、裂紋等以圖像的形式區分開來。