[发明专利]焊缝熔深检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊缝检测技术领域，具体讲是一种用于激光焊接的焊缝熔深检测方法。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。随着激光焊接技术的普及，对于激光焊接中焊缝熔深的检测也成为了一个新的研究方向。焊缝熔深也指熔核深度，它是指母材熔化部的最深位与母材表面之间的距离。这个数据对于后续焊接质量的快速评估提供重要的参数，

目前实验室里面检测激光焊接的熔深一般是采用切片法，即在焊缝处做切片，这样能够明显的观察到焊缝熔深，但是显然这种是一种破坏式的检测方法，只能作为试验时的验证来使用，而不能作为工业生产时的快速评估来用。而不破坏焊缝来检测焊缝的熔核深度就需要采用无损检测方法。现有技术中，无损检测的常用方法有超声检测法、涡流检测法、射线检测法、磁粉检测法、渗透检测法。

超声检测是利用超声波与物体的相互作用所提供的信息来实现的。声波能在金属中传播。这种方法的不足之处是超声波在空气中衰减很快，检测时一般要有声波的传播介质，如油或水等耦合剂，检测效率较低。另一方面，超声检测对被检工件的厚度要求较高，而激光焊接技术常用于较薄的工件焊接，从这方面来看超声检测也不适用于激光焊焊缝检测。

射线检测法是利用电离辐射与物质间相互作用所产生的物理效应(如辐射强度的变化、散射等)以探测工件内部不连续、结构或厚度等的无损检测方法。射线检测法主要对于体积型缺陷探伤具有较高的灵敏度。其对于裂纹受角度影响较大，故射线检测法适宜于体积性缺陷检测，而不适宜面积型缺陷检测。由于激光焊焊缝宽度较窄，一般常出现的缺陷为未焊透等面积型缺陷，故射线检测方法在激光焊焊缝检测上应用的可行性较低。

涡流检测法是靠电磁感应原理工作的，所以涡流检测法可以检测工件的表面缺陷与近表面缺陷。涡流检测法的显著特点是对导电材料起作用，而不一定是铁磁材料，但对铁磁材料的效果较差。其次，待探工件表面的光洁度、平整度、边界等对涡流都有较大影响，因此常将涡流检测法用于形状较规则、表面较光洁的铜管等非铁磁性工件探伤，并不能用于激光焊焊缝检测。

磁粉检测是检测缺陷处形成的漏磁通来探伤的，其只适用于铁磁材料，只有铁磁材料被磁化后，表面和近表面缺陷才能在工件表面形成漏磁通。同时漏磁检测中，磁化是实现检测的先决条件，它决定着被测对象能否产生出被测量和被分辨的磁场信号，同时也影响着检测信号的性能特征和测量装置的结构特征。漏磁检测的机理决定了检测装置的复杂性，也相应增加了检测系统的不可靠性。

渗透检测是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。常用于表面缺陷的检测，而很难检测出近表面的缺陷。故渗透检测也不适用于激光焊焊缝的检测。

因此，目前急需一种操作简单方便，检测效率高，可靠性高的焊缝熔深检测方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服了现有技术的缺陷，提供了一种操作简单方便，检测效率高，可靠性高的焊缝熔深检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出一种焊缝熔深检测方法，它包括以下步骤：

(1)通过磁场检测装置沿着焊缝移动并检测磁感应强度，检测方向为沿焊缝纵向扫查，将采集的数据画出曲线图，该曲线为磁异常曲线，曲线的横坐标为扫查距离，纵坐标为磁感应强度，所述磁异常曲线中各点的数据为原始数据；

(2)从磁异常曲线中求出该曲线中的极大值和极小值点，得到这些点的坐标值，并按照横坐标从小到大的顺序进行排列；

(3)求两两相邻极值点的中间点的坐标值，并从原始数据的首支和尾支中各选取一个数据值作为起始点和终止点，并根据起始点和终止点以及两两相邻极值点之间的中间值运用样条插值方法进行计算，并得到数据组，所述起始点在所有中间点之前，所述终止点在所有中间点之后；

(4)将步骤(3)中得到的数据组与步骤(3)中的起始点之前的原始数据以及终止点之后的原始数据进行组合重构，最终得到一个重构后的数据数组，再将该数据数组成像得到滤波后的磁异常曲线图；