[发明专利]一种带钢焊缝表面形貌的检测和质量判定方法

权利要求书

1.一种带钢焊缝表面形貌的检测和质量判定方法，采用线型激光器扫描实时检测焊缝表面的形貌数据，检测出焊缝堆高、凹陷、咬边、搭接的焊缝缺陷，计算上述焊缝特征值、统计特征值最大部位和截面特征，建立焊缝形貌评价标准，再实时检测焊缝表面的形貌，得到焊缝表面形貌的特征值，与焊缝形貌评价标准比对；其中：

a）堆高

焊缝堆高表示焊缝高于母材的数值，堆高当量面积的计算公式为：

A1=Σi=1TTh1(i)×60×uHmm2]]>

式中：h₁(i)是第i次扫描所得数据的堆高值，mm；H为激光器扫描扫描的频率，Hz，u为焊接速度，mm/s，TT为整条焊缝的扫描次数；

堆高系数的计算公式为：

f1=1+3×h1(i)t]]>

式中：h₁(i)是第i次扫描所得数据的堆高值，mm；t为带钢的厚度，mm；

b）搭接

搭接是指焊缝二边带钢的错边量，搭接当量面积的计算公式为：

A2=Σi=1TTh2(i)×60×uHmm2]]>

式中：h₂(i)是焊缝的第i次扫描所得数据的搭接值，mm；H为扫描的频率，Hz；u为焊接速度，mm/s；

搭接系数：

f2=1+5×h2(i)t]]>

式中：h₂(i)是第i根焊缝截面线中心线处的搭接值，mm；t为带钢的厚度，mm；

c）凹陷

焊缝凹陷是指焊缝区域的高度低于带钢母材的高度值，考虑到焊缝的搭接将加深凹陷部位的应力集中严重程度，因此在计算凹陷当量面积时将搭接系数考虑在内，凹陷面积的计算公式为：

A3=Σi=1TTf2×h3(i)×60×uHmm2]]>

h₃(i)是第i次扫描所得数据的凹陷值，mm；H为扫描的频率，Hz；u为焊接速度，mm/s；

d）咬边

咬边是指焊缝熔合线左右1mm范围内的最低点作为咬边值，同时考虑到焊缝咬边位置的焊缝堆高和搭接将加重咬边部位应力集中的严重程度，因此在计算咬边面积时将堆高和搭接系数考虑在内，总咬边量的当量面积计算公式为：

A4=Σi=1TTf1×f2×h3(i)×60×uHmm2;]]>

焊缝形貌评价标准：

  序号 指标名称  门槛值  判断结果，如超出门槛值  1 堆高最大值（h1）  0.2～0.4  焊缝局部区域存在堆高超标  2 凹陷最大值(h2)  0.2～0.4  焊缝局部区域存在凹陷超标  3 咬边最大值(h3)  0.2～0.4  焊缝局部区域存在搭接超标  4 搭接最大值(h4)  0.2～0.4  焊缝局部区域存在咬边超标  5 堆高当量值（A1/A）  0.05～0.2  焊缝堆高过大  6 凹陷当量值（A2/A）  0.05～0.2  凹陷过大  7 咬边当量值（A3/A）  0.05～0.2  咬边过大  8 搭接当量值（A4/A）  0.05～0.2  搭接过大  9 综合评价（A3/A+A4/A）  0.1～0.4  焊缝存在严重问题

至此，实现带钢焊缝表面形貌的检测和质量的判定。