一種利用聲發(fā)射信號(hào)頻譜定量檢測(cè)電阻點(diǎn)焊熔核形核質(zhì)量的方法
【專利摘要】一種利用聲發(fā)射信號(hào)頻譜定量檢測(cè)電阻點(diǎn)焊熔核形核質(zhì)量的方法，其步驟如下：實(shí)時(shí)采集電阻點(diǎn)焊過(guò)程的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，繪制信號(hào)動(dòng)態(tài)波形圖；提取熔核形核階段的聲發(fā)射信號(hào)；提取出最后五個(gè)信號(hào)周期；計(jì)算、繪制出頻譜圖；提取頻率在500Hz～5000Hz之間的頻譜線；計(jì)算峰值；采用至少五組不同的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行上述測(cè)試，獲得五個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)，以及對(duì)應(yīng)的電阻點(diǎn)焊熔核直徑和熔核拉剪載荷；以譜線峰值為X軸，熔核直徑或熔核拉剪載荷為Y軸，擬合計(jì)算得到擬合數(shù)學(xué)模型；根據(jù)模型對(duì)工藝范圍內(nèi)焊接獲得的電阻點(diǎn)焊熔核檢測(cè)、評(píng)估熔核直徑和熔核拉剪載荷。利用本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻點(diǎn)焊熔核尺寸、拉剪載荷的快速、無(wú)損檢測(cè)和評(píng)估。
【專利說(shuō)明】—種利用聲發(fā)射信號(hào)頻譜定量檢測(cè)電阻點(diǎn)焊熔核形核質(zhì)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及評(píng)估熔核形核質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)方法，適用于常用金屬薄板結(jié)構(gòu)材料的電阻點(diǎn)焊熔核質(zhì)量快速檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]電阻點(diǎn)焊是一種廣泛應(yīng)用于作為汽車制造的焊接方法，一部現(xiàn)代轎車上大約有3000-6000個(gè)電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)。因此，電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)質(zhì)量的檢測(cè)非常重要，焊接過(guò)程中高效率的焊點(diǎn)質(zhì)量傳感及其檢測(cè)評(píng)估對(duì)于優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量具有重要意義。然而，電阻點(diǎn)焊過(guò)程中，熔核的形核過(guò)程并不能直接觀測(cè)到，這為判斷電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)質(zhì)量帶來(lái)了困難。熔核尺寸與熔核拉剪載荷是判定熔核質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo)，為了對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，通常情況下需要對(duì)熔核進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)。即對(duì)熔核尺寸的檢測(cè)，需要切開(kāi)熔核，測(cè)量其宏觀尺寸；對(duì)熔核拉剪載荷的檢測(cè)，需要進(jìn)行拉剪強(qiáng)度測(cè)試。因此，電阻點(diǎn)焊過(guò)程中熔核形核質(zhì)量信息的傳感及其分析對(duì)于利用無(wú)損檢測(cè)方法評(píng)估電阻點(diǎn)焊熔核質(zhì)量具有重要的意義。為此，研究者采用多種方法檢測(cè)熔核形核以表征其質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1609622A公開(kāi)的點(diǎn)焊熔核直徑的實(shí)時(shí)檢測(cè)方法采用如下步驟:取與焊接件相同厚度的焊接試樣進(jìn)行多點(diǎn)點(diǎn)焊，通過(guò)測(cè)量與計(jì)算獲得每點(diǎn)的動(dòng)態(tài)電阻曲線；進(jìn)而獲得每點(diǎn)的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)電阻值rD ;沿貼合面剖開(kāi)焊接試樣，測(cè)量每個(gè)焊點(diǎn)的熔核直徑de;根據(jù)每個(gè)焊點(diǎn)熔核直徑(1?與準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)電阻值rD的對(duì)應(yīng)關(guān)系，繪制出準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)電阻值rD與熔核直徑關(guān)系曲線；將不同厚度材料的rD-de曲線存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)點(diǎn)焊某種材料時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)先獲得該焊點(diǎn)的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)電阻值rD，再與相同厚度材料的rD-de曲線進(jìn)行比較可獲得對(duì)應(yīng)的熔核直徑，當(dāng)熔核直徑小于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，判定焊點(diǎn)質(zhì)量不合格，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0004]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101241001A公開(kāi)的鋁合金電阻點(diǎn)焊熔核直徑實(shí)時(shí)檢測(cè)方法采用如下步驟:采集點(diǎn)焊過(guò)程中的電極位移信號(hào)，并繪制出電極位移信號(hào)曲線圖；從所得的電極位移信號(hào)曲線上提取出膨脹位移和鍛壓位移兩個(gè)特征值；將鋁合金焊接試板撕開(kāi)，對(duì)電阻點(diǎn)焊熔核直徑進(jìn)行實(shí)測(cè)，建立所提取的特征值與實(shí)測(cè)的熔核直徑相對(duì)應(yīng)的樣本對(duì)，并形成訓(xùn)練集；建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并用所得樣本對(duì)對(duì)模型依據(jù)BP算法進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)從特征值到熔核直徑的映射；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是兩個(gè)輸入、一個(gè)輸出，中間一個(gè)隱層，隱層結(jié)點(diǎn)的數(shù)目是5的結(jié)構(gòu)，隱層的轉(zhuǎn)移函數(shù)為Sigmoid函數(shù),輸出層的轉(zhuǎn)移函數(shù)為線性函數(shù)；將訓(xùn)練好的模型用于鋁合金電阻點(diǎn)焊熔核直徑的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0005] 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1220034C公開(kāi)的多信息融合技術(shù)確定鋁合金板材電阻點(diǎn)焊熔核面積的方法采用如下步驟:依據(jù)小波包變換及其能量譜原理、依據(jù)信息熵原理、依據(jù)模態(tài)分析原理，計(jì)算出點(diǎn)焊過(guò)程中電極電壓、電流、電極位移和聲音信號(hào)的特征量，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，由特征量和熔核面積對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算出的熔核面積與實(shí)測(cè)熔核面積對(duì)照，確定誤差值，調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，直至達(dá)到誤差要求范圍。[0006]根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，在電阻點(diǎn)焊過(guò)程中，隨著電阻點(diǎn)焊工藝、材料屬性發(fā)生變化，能量在材料中的傳輸規(guī)律將發(fā)生相應(yīng)的變化。尤其是熔核形核過(guò)程中，材料內(nèi)部會(huì)按照一定規(guī)律釋放出不同波形特征的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，且形核質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，焊接電流流過(guò)熔核而激發(fā)釋放出的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)也會(huì)有相應(yīng)區(qū)別，這為電阻點(diǎn)焊熔核質(zhì)量信息的實(shí)時(shí)傳感及快速檢測(cè)、評(píng)估提供了可能。
[0007]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102654482A公開(kāi)的電阻點(diǎn)焊熔核形核動(dòng)態(tài)質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)方法采用如下步驟:實(shí)時(shí)采集電阻點(diǎn)焊過(guò)程的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，并繪制出結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)動(dòng)態(tài)曲線圖；由結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)動(dòng)態(tài)曲線提取出電極加載、熔核形核和裂紋生成三個(gè)階段的聲發(fā)射信號(hào)；分別統(tǒng)計(jì)三個(gè)階段聲發(fā)射信號(hào)的振鈴數(shù)和總能量；剖開(kāi)電阻點(diǎn)焊試樣熔核，測(cè)得實(shí)際熔核直徑、熔核高度和裂紋長(zhǎng)度；在電極加載、熔核形核兩個(gè)階段聲發(fā)射信號(hào)各自的振鈴數(shù)、總能量和熔核直徑、熔核高度之間建立樣本對(duì)，在裂紋生成聲發(fā)射信號(hào)的振鈴數(shù)、總能量和裂紋長(zhǎng)度之間建立樣本對(duì)，從而形成兩個(gè)訓(xùn)練集；分別建立熔核尺寸人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和裂紋長(zhǎng)度人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并利用Back Propagation神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)所取得的樣本進(jìn)行訓(xùn)練；將訓(xùn)練好的模型用于熔核尺寸和裂紋生成的實(shí)時(shí)檢測(cè)。該專利技術(shù)需要提取焊接過(guò)程中多個(gè)物理階段的聲發(fā)射信號(hào)，信息量和計(jì)算量均較大，且需要建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行訓(xùn)練。
[0008]本專利與中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102654482A公開(kāi)的檢測(cè)方法相比較，只需要提取熔核形核一個(gè)階段的聲發(fā)射信號(hào)，建立形核階段聲發(fā)射信號(hào)與熔核質(zhì)量的樣本對(duì)，不需要建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型并進(jìn)行訓(xùn)練，因此，實(shí)現(xiàn)過(guò)程更為簡(jiǎn)單，信息量和計(jì)算量小，檢測(cè)快捷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了更加快捷地對(duì)電阻點(diǎn)焊熔核的形核尺寸和熔核拉剪載荷進(jìn)行檢驗(yàn)，本發(fā)明針對(duì)常用金屬薄板結(jié)構(gòu)材料的電阻點(diǎn)焊，提供一種容易實(shí)施，便于評(píng)估判斷的無(wú)損檢測(cè)方法，達(dá)到檢測(cè)靈敏度高，檢測(cè)結(jié)果可靠，實(shí)現(xiàn)過(guò)程更為簡(jiǎn)單，信息量和計(jì)算量小，檢測(cè)方法快捷，檢測(cè)成本消耗低的目的。
[0010]本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種利用聲發(fā)射信號(hào)頻譜定量檢測(cè)電阻點(diǎn)焊熔核形核質(zhì)量的方法，該方法借助電阻點(diǎn)焊熔核形核過(guò)程中實(shí)時(shí)檢測(cè)到的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)檢測(cè)、評(píng)估電阻點(diǎn)焊熔核尺寸和熔核拉剪載荷，所述檢測(cè)方法的步驟如下:
(1)實(shí)時(shí)采集電阻點(diǎn)焊過(guò)程的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，并繪制出信號(hào)的動(dòng)態(tài)波形圖；
(2)由電阻點(diǎn)焊過(guò)程結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)動(dòng)態(tài)波形提取出熔核形核階段的聲發(fā)射信
號(hào);
(3)由熔核形核階段聲發(fā)射信號(hào)中提取出最后五個(gè)信號(hào)周期；
(4)計(jì)算形核階段最后五個(gè)信號(hào)周期的頻譜，并繪制出頻譜圖；
(5)利用帶通濾波器提取頻率在500Hz?5000Hz之間的頻譜線；
(6)計(jì)算頻率在500Hz?5000Hz之間的頻譜線的峰值；
(7)采用至少五組不同的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行上述測(cè)試，獲得譜線峰值的至少五個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)，以及至少五個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻點(diǎn)焊熔核直徑和熔核拉剪載荷；
(8 )以譜線峰值為X軸，熔核直徑或熔核拉剪載荷為Y軸，分別進(jìn)行擬合計(jì)算，得到擬合數(shù)學(xué)模型；
(9)根據(jù)建立的擬合數(shù)學(xué)模型對(duì)焊接獲得的電阻點(diǎn)焊熔核檢測(cè)、評(píng)估熔核直徑和熔核拉剪載荷。
[0011]所述方法對(duì)熔核尺寸或熔核拉剪載荷定量評(píng)定的判斷原則為:頻率在500Hz?5000Hz之間的譜線峰值越大，熔核直徑越大，熔核拉剪載荷也越大。
[0012]所述方法對(duì)頻譜的分析計(jì)算既可以采用幅度譜，也可以采用功率譜。
[0013]本發(fā)明的創(chuàng)新在于以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的電阻點(diǎn)焊過(guò)程中的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)作為信息源，以電阻點(diǎn)焊形核末期已經(jīng)成形的熔核為傳感媒介，通過(guò)檢測(cè)形核末期的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，提取該信號(hào)的幅頻信息或功率譜信息，并利用譜線峰值的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻點(diǎn)焊熔核尺寸、拉剪載荷的快速、無(wú)損檢測(cè)和評(píng)估。
[0014]本發(fā)明適用于實(shí)時(shí)、快速檢測(cè)和定量評(píng)定電阻點(diǎn)焊熔核的尺寸、拉剪載荷等質(zhì)量信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)僅需要采集電阻點(diǎn)焊過(guò)程熔核形核階段的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，采集系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)，采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造成本較為低廉；
(2)提取的聲發(fā)射信號(hào)為熔核形核末期所釋放，該時(shí)期熔核已接近完成形核，傳感數(shù)據(jù)與熔核形核的狀況更加接近，使檢測(cè)結(jié)果可靠性高；
(3)信息計(jì)算量小，能夠比較快捷地檢測(cè)和評(píng)定熔核尺寸、拉剪載荷等情況，形成對(duì)電阻點(diǎn)焊熔核質(zhì)量的評(píng)價(jià)；
(4)檢測(cè)效率高，評(píng)定方法簡(jiǎn)單，適用于電阻點(diǎn)焊過(guò)程的快速質(zhì)量評(píng)定，適用的材料范圍較廣，實(shí)用性較強(qiáng)。
[0015]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是實(shí)施例1檢測(cè)到的鋁合金板材電阻點(diǎn)焊過(guò)程的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)波形。
[0017]圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)中提取出的熔核形核聲發(fā)射信號(hào)波形。
[0018]圖3是圖2所示熔核形核階段最后五個(gè)信號(hào)周期的波形。
[0019]圖4是圖3所示形核階段最后五個(gè)信號(hào)周期的頻譜圖。
[0020]圖5是利用帶通濾波器提取圖4所示信號(hào)頻率在500Hz?5000Hz之間的頻譜圖。
[0021]圖6是五個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻點(diǎn)焊熔核直徑的散點(diǎn)分布及擬合直線。
[0022]圖7是五個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻點(diǎn)焊拉剪載荷的散點(diǎn)分布及擬合直線。
[0023]圖8是實(shí)施例2檢測(cè)到的鋁合金板材電阻點(diǎn)焊過(guò)程的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)波形。
[0024]圖9是圖8所示結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)中提取出的熔核形核聲發(fā)射信號(hào)波形。
[0025]圖10是圖9所示熔核形核階段最后五個(gè)信號(hào)周期的波形。
[0026]圖11是圖10所示形核階段最后五個(gè)信號(hào)周期的頻譜圖。
[0027]圖12是利用帶通濾波器提取圖11所示信號(hào)頻率在500Hz?5000Hz之間的頻譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。[0029]實(shí)施例1:
待焊接的工件為兩塊厚度2mm的2024鋁合金材料薄板結(jié)構(gòu)的搭接。采用的主要焊接工藝參數(shù)為:焊接電流為18000A，焊接電流持續(xù)時(shí)間為8周波，電極壓力為0.1MPa0
[0030]焊接中，實(shí)時(shí)采集電阻點(diǎn)焊過(guò)程的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，由分析軟件繪出結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)動(dòng)態(tài)曲線圖，如圖1所示。
[0031]由波形圖可以辨識(shí)出焊接過(guò)程不同階段，提取出熔核形核信號(hào)波形，如圖2所示。
[0032]由熔核形核階段聲發(fā)射信號(hào)中提取出最后五個(gè)信號(hào)周期，如圖3所示。
[0033]計(jì)算形核階段最后五個(gè)信號(hào)周期的幅度譜，并繪制出頻譜圖，如圖4所示。
[0034]利用帶通濾波器提取頻率在500Hz?5000Hz之間的幅度譜線，如圖5所示。
[0035]計(jì)算頻率在500Hz?5000Hz之間的幅度譜線的峰值為0.00512。
[0036]在檢測(cè)前，先采用五組不同的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行上述測(cè)試，獲得五組焊接工藝參數(shù)下的五個(gè)電阻點(diǎn)焊試樣，測(cè)得試樣所對(duì)應(yīng)的熔核直徑和熔核拉剪載荷，以及五組焊接工藝參數(shù)焊接所獲得上述聲發(fā)射信號(hào)譜線峰值的五個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)。以譜線峰值為X軸，熔核直徑或熔核拉剪載荷為Y軸，分別進(jìn)行擬合計(jì)算，實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)及其擬合直線分別如圖6、圖7所示。得到熔核直徑的擬合數(shù)學(xué)模型為:Y=-0.84041+651.53835Χ ;得到熔核拉剪載荷的擬合數(shù)學(xué)模型為:Y=_L 22641+612.95859X。
[0037]根據(jù)建立的擬合數(shù)學(xué)模型對(duì)實(shí)施例1中焊接參數(shù)獲得的焊點(diǎn)熔核直徑進(jìn)行計(jì)算得2.495mm,實(shí)測(cè)直徑為2.553mm,誤差為2.27% ;對(duì)焊點(diǎn)拉剪載荷進(jìn)行計(jì)算得1.912kN,實(shí)測(cè)拉剪載荷為1.813kN，誤差為5.46%。
[0038]該結(jié)果表明，利用本發(fā)明所述方法可以較為準(zhǔn)確快捷地實(shí)現(xiàn)電阻點(diǎn)焊過(guò)程中產(chǎn)生的熔核的直徑和焊點(diǎn)拉剪載荷的無(wú)損檢測(cè)和評(píng)估。
[0039]實(shí)施例2:
待焊接的工件為兩塊厚度2mm的2024鋁合金材料薄板結(jié)構(gòu)的搭接。采用的主要焊接工藝參數(shù)為:焊接電流為24000A，焊接電流持續(xù)時(shí)間為8周波，電極壓力為0.1MPa0
[0040]焊接中，實(shí)時(shí)采集電阻點(diǎn)焊過(guò)程的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，由分析軟件繪出結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)動(dòng)態(tài)曲線圖，如圖8所示。
[0041]由波形圖可以辨識(shí)出焊接過(guò)程不同階段，提取出熔核形核信號(hào)波形，如圖9所示。
[0042]由熔核形核階段聲發(fā)射信號(hào)中提取出最后五個(gè)信號(hào)周期，如圖10所示。
[0043]計(jì)算形核階段最后五個(gè)信號(hào)周期的幅度譜，并繪制出頻譜圖，如圖11所示。
[0044]利用帶通濾波器提取頻率在500Hz?5000Hz之間的幅度譜線，如圖12所示。
[0045]計(jì)算頻率在500Hz?5000Hz之間的幅度譜線的峰值為0.0107。
[0046]在檢測(cè)前，先采用五組不同的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行上述測(cè)試，獲得五組焊接工藝參數(shù)下的五個(gè)電阻點(diǎn)焊試樣，測(cè)得試樣所對(duì)應(yīng)的熔核直徑和熔核拉剪載荷，以及五組焊接工藝參數(shù)焊接所獲得上述聲發(fā)射信號(hào)譜線峰值的五個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)。以譜線峰值為X軸，熔核直徑或熔核拉剪載荷為Y軸，分別進(jìn)行擬合計(jì)算，其擬合直線分別如圖6、圖7所示。得到熔核直徑的擬合數(shù)學(xué)模型為:Y=-0.84041+651.53835Χ ;得到熔核拉剪載荷的擬合數(shù)學(xué)模型為:Υ=-1.22641+612.95859Χ。
[0047]根據(jù)建立的擬合數(shù)學(xué)模型對(duì)實(shí)施例2中焊接參數(shù)獲得的焊點(diǎn)熔核直徑進(jìn)行計(jì)算得6.131mm,實(shí)測(cè)直徑為6.009mm,誤差為2.03% ;對(duì)焊點(diǎn)拉剪載荷進(jìn)行計(jì)算得5.332kN，實(shí)測(cè)拉剪載荷為5.252kN，誤差為1.52%。
[0048]該結(jié)果表明，利用本發(fā)明所述方法可以較為準(zhǔn)確快捷地實(shí)現(xiàn)電阻點(diǎn)焊過(guò)程中產(chǎn)生的熔核的直徑和焊點(diǎn)拉剪載荷的無(wú)損檢測(cè)和評(píng)估。
【權(quán)利要求】
1.一種利用聲發(fā)射信號(hào)頻譜定量檢測(cè)電阻點(diǎn)焊熔核形核質(zhì)量的方法，該方法借助電阻點(diǎn)焊熔核形核過(guò)程中實(shí)時(shí)檢測(cè)到的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)檢測(cè)、評(píng)估電阻點(diǎn)焊熔核尺寸和熔核拉剪載荷，所述檢測(cè)方法的步驟如下: (1)實(shí)時(shí)采集電阻點(diǎn)焊過(guò)程的結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)，并繪制出信號(hào)的動(dòng)態(tài)波形圖； (2)由電阻點(diǎn)焊過(guò)程結(jié)構(gòu)負(fù)載聲發(fā)射信號(hào)動(dòng)態(tài)波形提取出熔核形核階段的聲發(fā)射信號(hào); (3)由熔核形核階段聲發(fā)射信號(hào)中提取出最后五個(gè)信號(hào)周期； (4)計(jì)算最后五個(gè)信號(hào)周期的頻譜，并繪制出頻譜圖； (5)利用帶通濾波器提取頻率在500Hz?5000Hz之間的頻譜線； (6)計(jì)算頻率在500Hz?5000Hz之間的頻譜線的峰值； (7)采用至少五組不同的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行上述測(cè)試，獲得頻譜線峰值的至少五個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)，以及至少五個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻點(diǎn)焊熔核直徑和熔核拉剪載荷； (8)以譜線峰值為X軸，熔核直徑或熔核拉剪載荷為Y軸，分別進(jìn)行擬合計(jì)算，得到擬合數(shù)學(xué)模型； (9)根據(jù)建立的擬合數(shù)學(xué)模型對(duì)焊接獲得的電阻點(diǎn)焊熔核檢測(cè)、評(píng)估熔核直徑和熔核拉剪載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用聲發(fā)射信號(hào)頻譜定量檢測(cè)電阻點(diǎn)焊熔核形核質(zhì)量的方法，對(duì)熔核尺寸或熔核拉剪載荷定量評(píng)定的判斷原則為:頻率在500Hz?5000Hz之間的譜線峰值越大，熔核直徑越大，熔核拉剪載荷也越大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用聲發(fā)射信號(hào)頻譜定量檢測(cè)電阻點(diǎn)焊熔核形核質(zhì)量的方法，其特征在于:頻譜的分析計(jì)算既可以采用幅度譜，也可以采用功率譜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用聲發(fā)射信號(hào)頻譜定量檢測(cè)電阻點(diǎn)焊熔核形核質(zhì)量的方法，其特征在于:所述方法針對(duì)常用金屬薄板結(jié)構(gòu)材料的電阻點(diǎn)焊的檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01N29/14GK104007182SQ201410258775
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】羅怡 申請(qǐng)人:重慶理工大學(xué)