电阻焊接头的质量检验方法——无损检验

文/杨柳

电阻焊接头的质量检验，分为破坏性检验和无损检验两类。

无损检验以不损坏产品使用性能为前提的检测方法，可以推广到每个零件的每个焊接接头，因此是保证产品安全的最可靠手段。但在电阻焊接头中由于接头的特殊性，仅有少量方法获得工业应用，大多数方法处于实验研究阶段。

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。

01、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。

02、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。

03、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。

04、射线检验

射线检验在压力容器制造业广泛采用，它能有效地发现焊接区的裂纹、夹杂、末焊透及缩孔等缺陷。在电阻焊接头中，亦可用来发现裂纹、缩孔及内部飞溅等。点焊及缝焊接头一般均用于薄板结构，除少数热敏感性强的合金钢和有色合金外，较少出现裂纹，其它缺陷对强度影响较少。而影响强度最敏感的熔核大小一般用射线检验。

应用实例1：某些铝合金在点焊过程中熔核的金属成分产生偏析，因而引起对射线能量吸收的差异，从底片上熔核边缘出现白环，这里吸收射线能力较核心部分强，以此测出熔核边缘而确定其直径，但须与压痕引起的射线吸收差异区分开。该法仅限用于少数几种铝合金和镁合金。

应用实例2：焊前在板上涂一层与母材金属对射线吸收性能差异很大的金属粉或薄粉（称PKC），在焊接过程中熔核区的PKC层已蒸发或挤出，而后从射线底片上区别出无PKC层之区即为熔核。

05、超声波检验

超声波检验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检验仪所能检测的尺寸小得多。

06、涡流检验

涡流检验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。

07、无损检验新技术

电阻焊是一种机械化、自动化程度颇高的高效先进焊接方法，焊接接头质量的在线自动检测技术始终是其发展方向和研究热点。

(1)点焊接头的射线实时成像法自动检测

在航空航天产品上，很多结构采用铝合金点焊，对焊点的质量要求很高。由于点焊焊点内部组织的特点，通过射线照相可以在底片上发现焊点内部的缺陷；但是其检测效率很低且周期长。若采用实时成像的方法可以较好地解决这一问题。

(2)点焊接头的自动超声检测

电阻焊焊点质量的C扫描检测系统的结构。系统采用直径12mm、水中焦距26.4mm、焦柱直径0.34mm、频率为10MHz的超声波聚集探头，进行二维扫查。其原理是基于超声波的会聚效应和由于多次反射造成的反射波衰减，使紧密结合面的底波与交界面波分开。将超声波的发射、接收、分析、记录装置与计算机相结合，获得焊点的声扫描图像，可将焊点中的飞溅、气孔、缩松、裂纹等以图像的形式区分开来。