焊縫表面及亞表面微小缺陷磁光成像無(wú)損檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焊接缺陷的無(wú)損檢測(cè)裝置，具體涉及焊縫表面及亞表面微小缺陷磁光成像無(wú)損檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]焊接是制造業(yè)領(lǐng)域重要的加工技術(shù)，具有工作條件惡劣、工作量大及質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。由于在焊接過(guò)程中存在各種隨機(jī)干擾因素的影響，焊件有時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等焊接焊縫表面及亞表面的微小缺陷。為了保證焊件產(chǎn)品的質(zhì)量，必須準(zhǔn)確、及時(shí)地檢測(cè)出焊接缺陷。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，除了目測(cè)焊縫表面缺陷與成型缺陷外，通常還需要采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)焊接缺陷，因此該裝置具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于焊接缺陷的無(wú)損檢測(cè)主要集中在以下幾種方法:(1)磁粉檢測(cè)方法，即在被檢測(cè)焊件上均勻布滿磁粉，磁化后被測(cè)焊件焊接缺陷會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的磁力線，這些缺陷將會(huì)通過(guò)磁粉的分布展現(xiàn)出來(lái)。磁粉檢測(cè)一般用于鐵磁性焊件的表面及近表面缺陷的檢測(cè)，其成本較低，靈敏度較高并且對(duì)被測(cè)焊件無(wú)形狀要求。但是被測(cè)焊件要求必須是順磁性材料，在檢測(cè)前，必須先對(duì)焊件表面進(jìn)行處理，以確保焊件表面光滑，確保不會(huì)因?yàn)楸砻娌黄交蛘邆鄱绊懘帕€的分布，影響檢測(cè)結(jié)果。(2)滲透檢測(cè)方法，其原理是基于液體的毛細(xì)管作用，是檢測(cè)焊件表面開(kāi)口缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法，具體包括熒光和著色兩種方法。熒光檢測(cè)的原理是將被測(cè)焊件浸入熒光液中，因毛細(xì)管現(xiàn)象，在缺陷內(nèi)部吸滿了熒光液。除去表面液體，由于光電效應(yīng)熒光液在紫外線的照射下，發(fā)出可見(jiàn)光而顯現(xiàn)缺陷。著色檢測(cè)的原理和熒光檢測(cè)相似，它不需要專門(mén)設(shè)備，只是用顯像粉將吸附在缺陷內(nèi)的著色液吸出焊件表面而顯現(xiàn)缺陷。該方法在檢測(cè)焊件表面開(kāi)口裂紋時(shí)靈敏度極高，對(duì)表面潮濕或者存在涂層的試樣，會(huì)極大影響檢測(cè)效果，而且該方法的判定很大程度上取決于檢測(cè)員的經(jīng)驗(yàn)。(3)射線檢測(cè)方法，是利用射線(X射線、γ射線等)穿過(guò)被測(cè)物體過(guò)程中具有一定的衰減規(guī)律，根據(jù)通過(guò)焊件各部位衰減后的射線強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)焊件內(nèi)部缺陷的一種方法。不同物體其衰減程度不同，衰減的程度由物體的厚度、物體的材料種類以及射線的種類而決定。射線檢測(cè)主要用于檢測(cè)焊件工件內(nèi)部體積型缺陷，且工件的厚度不易超過(guò)80mm，可根據(jù)材料的衰減系數(shù)做相應(yīng)的加厚或者減薄。該方法檢測(cè)成本高，檢測(cè)設(shè)備較大，產(chǎn)生的射線輻射對(duì)人體傷害極大，對(duì)微裂紋缺陷的檢測(cè)靈敏度較低。(4)超聲波檢測(cè)方法，其原理是利用超聲波在被測(cè)工件內(nèi)傳播時(shí)，會(huì)受到被測(cè)工件材料聲學(xué)特性和其內(nèi)部組織變化的影響，通過(guò)超聲波的影響程度以及狀況分析，來(lái)探測(cè)材料性能以及結(jié)構(gòu)的變化。該檢測(cè)方法的檢測(cè)效率較高，并且成本較低，但相對(duì)其它檢測(cè)方法，對(duì)操作人員的要求較高。該方法對(duì)于區(qū)別不同種類的缺陷有一定的難度，其最大的缺點(diǎn)就是檢測(cè)時(shí)需要耦合劑。(5)渦流檢測(cè)方法，其檢測(cè)原理是基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體工件中產(chǎn)生渦流，如果在工件中存在缺陷、夾雜、電導(dǎo)率變化或結(jié)構(gòu)變化時(shí)，會(huì)影響渦流的流動(dòng)，使得疊加磁場(chǎng)發(fā)生變化，根據(jù)磁場(chǎng)的變化可以判斷焊接的缺陷。該方法具有檢測(cè)效率高、適用于在線檢測(cè)、無(wú)需耦合劑和非接觸檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，并且對(duì)近表面或者表面缺陷的靈敏度較高。但是只適合導(dǎo)電材料表面和近表面的檢測(cè)，難以判斷缺陷的種類、形狀和大小。(6)其它檢測(cè)方法。如激光全息無(wú)損檢測(cè)，是將物體表面和內(nèi)部的缺陷，通過(guò)外界加載的方法，使其在相應(yīng)的物體表面造成局部的變形，用全息照相來(lái)觀察和比較這種變形，并記錄下不同外界載荷作用下的物體表面的變形情況，進(jìn)行觀察和分析，而后判斷物體內(nèi)部是否存在缺陷。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)，是物體在外界條件作用下，缺陷或物體異常部位因應(yīng)力集中而產(chǎn)生變形或斷裂，并以彈性波形式釋放出應(yīng)變能，用儀器檢測(cè)和分析聲發(fā)射信號(hào)并確定聲發(fā)射源的技術(shù)。紅外線檢測(cè)技術(shù)，在檢測(cè)時(shí)可以將一恒定的熱流注入工件，如果工件內(nèi)存在缺陷，由于缺陷區(qū)與無(wú)缺陷區(qū)的熱擴(kuò)散系數(shù)不同，那么在工件表面的溫度分布就會(huì)有差異，內(nèi)部有缺陷與無(wú)缺陷區(qū)所對(duì)應(yīng)的表面溫度就不同，由此所發(fā)出的紅外光波(熱輻射)也就不同，利用紅外探測(cè)器可以響應(yīng)紅外光波并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小電信號(hào)的功能，逐點(diǎn)掃描工件表面就可以獲得工件表面溫度的分布狀況，從而發(fā)現(xiàn)工件表面溫度異常區(qū)域，確定工件內(nèi)部缺陷的部位。
[0004]綜上分析可知，以上使用的無(wú)損檢測(cè)方法都有其不足。磁粉檢測(cè)限于鐵磁性材料，且對(duì)工件表面有嚴(yán)格要求；滲透檢測(cè)限于表面開(kāi)口缺陷；射線檢測(cè)檢測(cè)成本高，檢測(cè)設(shè)備較大，產(chǎn)生的射線輻射對(duì)人體傷害極大；超聲波檢測(cè)對(duì)操作人員的要求較高，區(qū)別不同種類的焊接缺陷有一定的難度且需要耦合劑；渦流檢測(cè)只適合導(dǎo)電材料表面和近表面的檢測(cè)，且難以判斷焊接缺陷的種類、形狀和大??；激光全息無(wú)損檢測(cè)取決于物體內(nèi)部的缺陷在外力作用下能否造成物體表面的相應(yīng)變形；聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)由于聲發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度一般很弱，需要借助靈敏的電子儀器才能檢測(cè)；紅外檢測(cè)技術(shù)主要測(cè)量焊件表面熱狀態(tài)，不能確定焊件內(nèi)部的熱狀態(tài)，與其它檢測(cè)儀器或常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備相比價(jià)格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種檢測(cè)精度高、運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單易用、無(wú)污染的焊縫表面及亞表面微小缺陷磁光成像無(wú)損檢測(cè)裝置。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:一種用于檢測(cè)焊縫表面及亞表面微小缺陷磁光成像無(wú)損檢測(cè)裝置，包括控制器以及磁光探頭和安裝于其下的磁光成像傳感器和磁場(chǎng)發(fā)生器。裝置還包括手持式探頭手柄用于磁光探頭和控制器的把持以及探頭滾輪用于磁光探頭與焊件表面的滾動(dòng)接觸。
[0007]上述焊縫微小缺陷檢測(cè)裝置包括計(jì)算機(jī)控制器、連接總線、磁光成像傳感器和磁場(chǎng)發(fā)生器。
[0008]上述焊縫微小缺陷檢測(cè)裝置裝設(shè)有用于固定磁光成像傳感器和磁場(chǎng)發(fā)生器的探頭，磁場(chǎng)發(fā)生器和磁光成像傳感器集成于磁光探頭中。
[0009]上述檢測(cè)裝置裝設(shè)有手持式手柄，其中控制器手柄通過(guò)內(nèi)六角螺栓裝設(shè)在控制器左側(cè)，探頭手柄通過(guò)內(nèi)六角螺栓裝設(shè)于磁光探頭上側(cè)。
[0010]上述檢測(cè)裝置裝設(shè)有探頭滾輪，探頭滾輪通過(guò)內(nèi)六角螺栓裝設(shè)與探頭底部四角。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果是:本實(shí)用新型采用磁光成像傳感技術(shù)，在焊縫缺陷檢測(cè)過(guò)程中，被測(cè)焊縫由磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，并由磁光成像傳感器生成焊接缺陷的磁光圖像，實(shí)現(xiàn)焊接缺陷圖像識(shí)別和焊接缺陷位置坐標(biāo)計(jì)算。該裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等焊縫微小缺陷的非接觸自動(dòng)檢測(cè)，不僅測(cè)量精度高，而且運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單易用、無(wú)污染。由于磁光成像傳感器和計(jì)算機(jī)控制器的靈活配合，使得計(jì)算機(jī)控制器能夠調(diào)節(jié)磁光成像的效果和實(shí)時(shí)獲取檢測(cè)位置的焊縫缺陷情況，自動(dòng)化程度高，檢測(cè)速度快。
【附圖說(shuō)明】