[发明专利]激光点焊焊核几何参数测量装置及其使用方法

说明书

本发明涉及用激光束加工领域，具体为一种激光点焊焊核几何参数测量装置及其使用方法。一种激光点焊焊核几何参数测量装置，包括测磁传感器(1)，其特征是：还包括固定板(2)、轴承(3)、弹簧(4)、顶针(5)、握把(6)和角度传感器(7)，固定板(2)共有两块，固定板(2)为弧形，每块固定板(2)同一端面的分别安装两组测磁传感器(1)，且每组测磁传感器(1)在固定板(2)端面上分别设于上部和下部，两块固定板(2)设于同一个圆弧上且通过轴承(3)与握把(6)连接；弹簧(4)的外端连接顶针(5)，弹簧(4)的内端固定在握把(6)的中部。本发明检测无损，效率高。

技术领域

本发明涉及用激光束加工领域，具体为一种激光点焊焊核几何参数测量装置及其使用方法。

背景技术

评价激光点焊焊接质量时需要对焊缝的熔深（基本金属表面至焊缝熔入深度）、熔宽（熔入基本金属的熔深边缘宽度）、焊高（焊缝上表面至基本金属表面高度）等几何结构参数进行精确测量。在激光点焊焊接过程中，若焊缝熔深不足，焊道窄余高大，容易造成未焊透、夹渣、焊瘤和冷裂纹等问题。而焊缝熔深大，焊道宽余高大，又容易造成烧穿、咬边、夹钨、气孔、热裂纹等缺陷。在这些缺陷的影响下，焊接构件的焊缝会产生应力集中，焊缝截面积减小，承载能力降低，引起裂纹，并且会降低焊缝的疲劳强度，从而引起焊接构件的破裂，最终导致脆断。这些问题给焊接构件的使用带来了极大的安全隐患。因此，焊接构件质量的好与坏不仅在很大程度上影响着其使用安全性，甚至对人身的安全造成很大的隐患，而熔深不足或未焊透是造成焊接结构失效的最危险因素。为了预防由焊接质量问题引起的事故，降低焊接接头失效所造成的经济损失和确保焊接构件的正常运行，对焊缝熔核（简称焊核）几何结构参数的测量就显得极其迫切和重要，具有极大的工程实际意义。

对于激光点焊焊核几何结构参数直接测量方法主要有破坏性金相测量法和超声波测量法。金相测量法是在焊缝需要测量的位置，利用线切割等机械手段将工件剖开，经过腐蚀后直接利用游标卡尺测量剖开位置焊核的熔深、焊宽等各种结构参数。这种方法对熔深进行多位置测量的方法虽然能够准确地测量出熔深的尺寸，但是这种方法需要将焊缝剖开以漏出端面，属于破坏性的测量方法，测量完成后工件将失去使用价值。而且，由于需要使用稀硝酸对工件进行清洗，容易腐蚀材料。此外，这种测量方法检测效率极低，若要达到较高的测量精度需要人工反复的对工件进行测量，耗时多，工作强度大。因此，这种方法只能作为一种抽检式的测量方法存在较大的潜在风险，且无法进行批量、无损、高效的检测。

超声检测作为五大常规无损检测方法之一，具有检测灵敏度高，缺陷定位准确等特点，最先被引入到激光点焊焊缝几何尺寸的测量中。利用超声波测量焊缝熔深的方法受灵敏度、盲区和分辨力的限制，难以准确提取可代表熔深的反射回波信号。即使能分辨出有效的回波信号，由于其他反射回波的干扰也容易导致测量结果误差过大，甚至出现错误的熔深测量结果。此外，超声方法仅仅能够测量出焊缝的熔深，无法一次性获取焊核的其他几何结构参数，检测效率较低。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种检测无损且效率高的焊缝测量方法，本发明公开了一种激光点焊焊核几何参数测量装置及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种激光点焊焊核几何参数测量装置，包括测磁传感器，其特征是：还包括固定板、轴承、弹簧、顶针和握把，

测磁传感器共有八个，将八个测磁传感器平均分为四组，每组包括两个测磁传感器；角度传感器共有两个；

固定板共有两块，固定板为弧形，每块固定板同一端面的两侧分别安装一组测磁传感器，且每组测磁传感器在固定板端面上分别设于上部和下部，每块固定板同一端面的两组测磁传感器之间安装一个角度传感器，两块固定板设于同一个圆弧上且通过轴承与握把连接，两块固定板在同一平面内自由旋转；

弹簧的外端连接顶针，弹簧的内端固定在握把的中部，测量时，通过握把中部的弹簧和顶针可自动调节四组测磁传感器与焊缝的贴合度，从而提高测量的灵敏度。