? ? ? ?焊接過程中，在外界熱源作用下母材及填充金屬熔化成流動液體，并在母材處形成一定幾何形狀的熔池，當焊接熱源離開熔池表面時，母材表面溫度不斷降低，液體金屬開始結晶。熔池有兩次結晶過程，一次是從液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟慕Y晶過程，另一次是同素結構體轉(zhuǎn)變的二次結晶過程。隨著液體溫度不斷降低，過冷度不斷增大，液相中不斷有晶胚出現(xiàn)，金屬液相與固相之間存在單位體積自由能量差，液體中的晶核形成后，會在能量差的作用下以晶核為中心成長為晶體。

? ? ? 在焊縫的熔合線處，晶體以柱狀晶的形態(tài)不斷長大，其長大的方向與熔池的散熱方向一致，焊縫熔池結晶過程中，晶體沿焊縫熔合線不斷長大。熔合線一側是母材，另一側是熔池金屬結晶產(chǎn)生的柱狀體，兩種不同材料具有不同的磁導率。焊縫熔合線處存在材料磁導率的突變，導致焊縫出現(xiàn)磁異常。通過設計特定的磁傳感器通過對磁異常的監(jiān)督檢測，以此來達到對熔合線的定位即對焊縫的深度測量。

圖1.? 熔深檢測原理圖

圖2.? 對接焊縫示意圖（S為焊縫有效厚度）

? ? ? ?圖3. 凸形角焊縫示意圖? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖4.? 凹形角焊縫示意圖

圖5. 搭接焊縫示意圖

圖6.? 弱磁熔深檢測儀

? ? ? ? ? ? ? ? ?圖7. 直角焊縫檢測探頭? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖8. 對接焊縫檢測探頭? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖9. 搭接焊縫檢測探頭

圖10. 數(shù)據(jù)采集界面

圖11. 對接焊縫分析界面

圖12. 搭接焊縫分析界面

圖13. 直角焊縫分析界面
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焊縫質(zhì)量檢測試驗與驗證

· 搭接焊縫

結果分析：

根據(jù)實驗設備切割檢測結果與弱磁焊縫質(zhì)量檢測儀結果分析驗證，發(fā)現(xiàn)搭接焊縫關鍵尺寸測量誤差普遍較小，高度吻合。

注：所有數(shù)據(jù)單位均為：毫米（mm），下面同上。

·?直角焊縫

結果分析：

通過誤差分析，我們進行角度修訂以及焊趾高度修訂并對原采集數(shù)據(jù)進行重新計算。根據(jù)實驗結果誤差分析，實驗結果吻合度明顯大幅提高、誤差變小。

·?對接焊縫

結果分析：

在對整車對接焊縫質(zhì)量檢測過程中，焊接板材厚度對弱磁焊縫質(zhì)量檢測儀測量結果無影響，但焊板的組成成分不同會對試驗結果存在一定影響。

試驗結論：

·? 焊縫關鍵尺寸弱磁檢測技術可以即快又準確的對整車焊接工藝質(zhì)量進行檢測，檢測中無須切割、打磨、酸洗、金相顯微、測量；一名檢測人員、每一個測點檢測時間不超過1分鐘；檢測結果可以二維顯示、檢測數(shù)據(jù)可存檔保存、調(diào)??；

·??弱磁檢測技術還可以對焊縫質(zhì)量進行無損檢測、可以即快又準的發(fā)現(xiàn)焊縫生產(chǎn)過程中由于焊接工藝、人員、設備等原因造成焊縫內(nèi)部的裂紋、氣孔、未熔合、咬邊、夾渣缺陷。

·??角焊縫檢測熔深計算時需要一個焊趾與上底板的夾角，試驗中采用固定夾角，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)實際焊縫此夾角存在一定誤差，且此角存在差異，造成部分熔深尺寸存在誤差，計劃改進采用實際測量斜角方案，提高熔深檢測檢測精度，使其檢測絕對誤差不超過0.3mm。

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