CN111360371A - 一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法 - Google Patents

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李丹辉
霍树斌
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Abstract

一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法，它涉及焊接材料检验领域。它解决了现有目视法及电弧分析仪不能连续检测、不能在线检测缺陷的问题。方法：一、采用送丝机将待测焊丝匀速的穿过涡流探伤仪的探头，探头中线圈感应出电信号，经涡流信号采集处理系统处理放大后显示出来；二、依据显示结果，即可检测出焊丝表面或近表面的缺陷。本发明利用涡流探伤仪检验不锈钢实心焊丝焊接过程工艺稳定性，替代了人工观察和电弧分析仪等方法，可以在线和离线间接判定焊丝焊接工艺稳定性。本发明检验过程中所用送丝机，它能够稳定的送丝，保证了焊丝通过探头时匀速无卡顿。本发明适用于检验气保焊丝焊接工艺稳定性。

Description

一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法
技术领域
本发明涉及焊接材料检验领域。
背景技术
目前检验气保焊丝焊接过程电弧稳定性，通常在实际焊接过程中通过目视观察判断电弧角度及力度变化或者通过电弧分析仪监测电压和电流的变化来判断电弧稳定性。目视检测受检测人员经验和水平限制，判断标准不一，主观因素影响大，不能量化；电弧分析仪可通过高速摄影及采集电流和电压可以直观判定电弧稳定性，但是仅可用于实验研究等不易实现工业应用。上述两种方法仅限于用于抽检不可实现在线连续检测。
涡流检测通常用于检测管等部件中的缺陷。用通有高频交变电流的检验线圈靠近要检验的工件，该交变电流会在试件表面附件产生交变磁场。该磁场在试件的导电表面感应出涡流，感应的涡流反过来会影响检测线圈周围原有的磁场分布，从而导致感应线圈的测量阻抗发生变化。该变化携带了金属材料的厚度，缺陷、电导率等信息，通过涡流探头检测这些电流变化的幅度和位置随后可以被分析并记录，例如，通过测试人员的目视检测或者通过自动报警算法处理，以确定缺陷或者瑕疵的尺寸和位置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有目视法及电弧分析仪不能连续检测、不能在线检测缺陷的问题，而提供一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法。
一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法，按以下步骤实现：
一、采用送丝机将待测焊丝匀速的穿过涡流探伤仪的探头，探头中线圈感应出电信号，经涡流信号采集处理系统处理放大后显示出来；
二、依据步骤一中显示出来的结果，即可检测出焊丝表面或近表面的缺陷，完成检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法；
其中步骤一中所述待测焊丝的丝径为1.0～4.0mm，待测焊丝为实心的奥氏体不锈钢焊丝；
步骤一中所述匀速是指1.0～17.0m/min；
步骤一中所述涡流探伤仪的参数：探头尺寸1.0～4.4mm、频率40000～50000HZ、增益10～55DB、平衡60及增益比1.0～5.0；
步骤一中涡流信号采集处理系统处理放大后以图像化输出。
本发明具有以下优点：
1、本发明利用涡流探伤仪检验不锈钢实心焊丝焊接过程工艺稳定性，替代了人工观察和电弧分析仪等方法。本发明的检验方法通过检测焊丝微观缺陷可以在线和离线间接判定焊丝焊接工艺稳定性。
2、在涡流检测工作中，焊丝穿过探头扫查焊丝表面，焊丝表面或近表面的不连续引起涡流变化，在探头线圈中感应出电信号，经涡流信号采集处理系统处理放大后显示出来，即可检测出焊丝表面或近表面的缺陷。
3、焊丝送丝波动会引起涡流变化，从而影响检测的结果，因此本发明中采用YW-35AL型号的送丝机，它能够稳定的送丝，保证了焊丝通过探头时匀速无卡顿。
本发明适用于检验气保焊丝焊接工艺稳定性。
附图说明
图1为实施例1中P1焊丝的涡流探伤检测结果实物图；
图2为实施例1、2和3中P1焊丝的焊道实物图；
图3为实施例2中P1焊丝的涡流探伤检测结果实物图；
图4为实施例3中P1焊丝的涡流探伤检测结果实物图；
图5为实施例4中P2焊丝的涡流探伤检测结果实物图；
图6为实施例4中P2焊丝的焊道实物图；
图7为实施例5中P3焊丝的涡流探伤检测结果实物图；
图8为实施例5、6和7中P3焊丝的焊道实物图；
图9为实施例6中P3焊丝的涡流探伤检测结果实物图；
图10为实施例7中P3焊丝的涡流探伤检测结果实物图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法，按以下步骤实现：
一、采用送丝机将待测焊丝匀速的穿过涡流探伤仪的探头，探头中线圈感应出电信号，经涡流信号采集处理系统处理放大后显示出来；
二、依据步骤一中显示出来的结果，即可检测出焊丝表面或近表面的缺陷，完成检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法。
本实施方式中送丝机的型号YW-35AL。
本实施方式中涡流探伤仪为线材探伤仪。
本实施方式依据步骤一中显示出来的结果，即可检测出焊丝表面或近表面的缺陷，根据涡流信号采集处理系统，如果出现缺陷会发出报警声，同时记录纸上会显示突变的电信号；如果无缺陷系统正常运行不报警，记录纸上电信号一直平稳。
本实施方式中涡流检测根据测试对象不同，需调整频率、增益、增益比、平衡参数：
频率选择与检测材料电导率、磁导率有关系，奥氏体不锈钢常用频率为40000HZ；
增益是通过几何关系，将采集的信号进行幅度上的放大，增益设置与被检测缺陷信号幅度的大小来调节，对于奥氏体不锈钢焊丝而言增益设定为48DB范围内可有效检测影响电弧稳定性的缺陷；
增益比是在不改变增益的情况下，对Y分量和X分量的放大倍数做调整。平衡的主要作用是将伤信号的中心点自动的拉回平衡点的作用，与检测速度决定。奥氏体不锈钢焊丝常规焊接速度条件下，平衡设定为60。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中所述待测焊丝的丝径为1.0～4.0mm。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中所述待测焊丝为实心的奥氏体不锈钢焊丝。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中所述匀速是指1.0～17.0m/min。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中所述涡流探伤仪的参数：探头尺寸1.0～4.4mm、频率40000～50000HZ、增益10～55DB、平衡60及增益比1.0～5.0。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是，步骤一中所述涡流探伤仪的参数：待测焊丝的丝径为1.2mm时，探头尺寸1.5～1.7mm、频率40000HZ、增益45～55DB、平衡60及增益比3.0。其它与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中涡流信号采集处理系统处理放大后以图像化输出。其它与具体实施方式一相同。
通过以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：
选取实际焊接过程中电弧不稳，力度差的P1焊丝；焊接检验一道需要切取12m长段焊丝进行检测；涡流检测参数选择表1中的参数1，涡流检测结果见图1，在检测过程中报警17次；检测后进行焊接，焊道照片见图2，从焊道成形看边缘不齐有咬边。
表1探伤仪参数
Figure BDA0002404891270000041
实施例2：
选取实际焊接过程中电弧不稳，力度差的P1焊丝；焊接检验一道需要切取12m长段焊丝进行检测；涡流检测参数选择表1中的参数2，涡流检测结果见图3，在检测过程中报警4次；检测后进行焊接，焊道照片见图1，从焊道成形看边缘不齐有咬边；降低增益比后滤掉了一些细小的缺陷；此报警次数与焊接过程中电弧变化频率相当。
实施例3：
选取实际焊接过程中电弧不稳，力度差的P1焊丝；焊接检验一道需要切取12m长段焊丝进行检测；涡流检测参数选择表1中参数3，涡流检测结果见图4，在检测过程中报警1次；检测后进行焊接，焊道照片见图1，从焊道成形看边缘不齐有咬边；再降低增益比后仅检测出1次报警，少于实际焊接过程中电弧变化频率。
对比表1中的参数1-3，对于P1焊丝，表1中的参数2涡流检测参数与实际焊接过程能较好的对应。
实施例4：
选取焊接检验合格的P2焊丝，焊接检验一道需要切取12m长段焊丝进行检测；涡流检测参数选择表1中参数2，涡流检测结果见图5，在检测过程中报警0次；检测后进行焊接，焊道照片见图6，从焊道成形看，边缘整齐润湿好。
表2探伤参数
Figure BDA0002404891270000042
实施例5：
选取焊接过程中电弧不稳，力度差的P3焊丝，焊接检验一道需要切取12m长段焊丝进行检测；涡流检测参数选择表2中参数4，涡流检测结果见图7，在检测过程中报警15次；检测后进行焊接，焊道照片见图8，从焊道成形看边缘不齐，波动较大。
实施例6：
选取焊接过程中电弧不稳，力度差的P3焊丝，焊接检验一道需要切取12m长段焊丝进行检测；涡流检测参数选择表2中参数5，涡流检测结果见图9，在检测过程中报警11次；检测后进行焊接，焊道照片见图8，从焊道成形看边缘不齐，波动较大。
实施例7：
选取焊接过程中电弧不稳，力度差的P3焊丝，焊接检验一道需要切取12m长段焊丝进行检测；涡流检测参数选择表2中参数6，涡流检测结果见图10，在检测过程中报警4次；检测后进行焊接，焊道照片见图8，从焊道成形看边缘不齐，波动较大。
对于φ1.2的焊丝，探头尺寸φ1.5与φ1.7检测结果相当，所以两种尺寸皆可检测φ1.2的焊丝。

Claims (6)

1.一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法，其特征在于它按以下步骤实现：
一、采用送丝机将待测焊丝匀速的穿过涡流探伤仪的探头，探头中线圈感应出电信号，经涡流信号采集处理系统处理放大后显示出来；
二、依据步骤一中显示出来的结果，即可检测出焊丝表面或近表面的缺陷，完成检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法。
2.根据权利要求1所述的一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法，其特征在于步骤一中所述待测焊丝的丝径为1.0～4.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法，其特征在于步骤一中所述待测焊丝为实心的奥氏体不锈钢焊丝。
4.根据权利要求1所述的一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法，其特征在于步骤一中所述匀速是指1.0～17.0m/min。
5.根据权利要求1所述的一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法，其特征在于步骤一中所述涡流探伤仪的参数：探头尺寸1.0～4.4mm、频率40000～50000HZ、增益10～55DB、平衡60及增益比1.0～5.0。
6.根据权利要求1所述的一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法，其特征在于步骤一中涡流信号采集处理系统处理放大后以图像化输出。
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