搭接焊缝熔宽检测方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种搭接焊缝熔宽检测方法、装置和系统。所述方法包括：控制超声波探头对搭接区域进行超声波扫查，记录各扫查点各自对应的超声波回波；根据各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的焊缝熔宽。通过本发明专利技术实施例提供的检测方案，能够实现搭接焊缝熔宽的无损检测，提高检测准确度。

Method, device and system for detecting weld width of lap weld

The embodiment of the invention provides a method, device and system for detecting weld width of overlapping welds. The method comprises the following steps: controlling the ultrasonic probe to scan the overlapping area, recording the corresponding ultrasonic echoes of each scanning point, and determining the weld width of the overlapping area according to the corresponding ultrasonic echoes of each scanning point. The detection scheme provided by the embodiment of the invention can realize the nondestructive detection of the weld fusion width of overlap weld and improve the detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
搭接焊缝熔宽检测方法、装置和系统
本专利技术实施例涉及焊接
，尤其涉及一种搭接焊缝熔宽检测方法、装置和系统。
技术介绍
不锈钢激光焊接技术，在城轨地铁项目开始大量应用，其焊缝的特点是焊缝熔合区特别细窄，并且采用半熔透的方式，在整个焊接过程中由于焊接参数异常波动、工件装配等因素很容易造成虚焊、未熔合、熔宽太窄或熔深太浅等缺陷，严重影响焊缝的质量，可能造成重大的经济损失和安全事故。薄板搭接窄焊缝的焊接质量评价，按设计要求，除熔合情况外，还需要对焊缝的熔宽进行测量，熔宽不足，影响焊缝的整体结构强度，熔宽太宽，影响外观；目前对于焊缝熔宽的测量，基本是通过破坏性试验，通过金相检测对焊缝某一断面的熔宽进行测量；而且没有可行的无损检测方法可直接检测焊缝的熔宽。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供一种搭接焊缝熔宽检测方法、装置和系统，能够实现搭接焊缝熔宽的无损检测，提高检测准确度，从而为焊缝质量评估提供准确的数据支撑。一方面，本专利技术实施例提供一种搭接焊缝熔宽检测方法，包括：控制超声波探头对搭接区域进行超声波扫查，记录各扫查点各自对应的超声波回波；根据各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的焊缝熔宽。另一方面，本专利技术实施例提供一种搭接焊缝熔宽检测装置，包括：超声波扫查模块，用于控制超声波探头对搭接区域进行超声波扫查，记录各扫查点各自对应的超声波回波；焊缝熔宽检测模块，用于根据各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的焊缝熔宽。又一方面，本专利技术实施例提供一种搭接焊缝熔宽检测系统，包括：超声波探头和所述搭接焊缝熔宽检测装置。本专利技术实施例提供的搭接焊缝熔宽检测方法、装置和系统，通过控制超声波探头对搭接区域进行超声波扫查，记录各扫查点各自对应的超声波回波；根据各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的焊缝熔宽，操作简单，且能够实现搭接焊缝熔宽的无损检测，提高检测准确度，从而为焊缝质量评估提供准确的数据支撑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本专利技术一实施例的搭接焊缝熔宽检测系统的结构示意图；图2示出了根据本专利技术一实施例的搭接焊缝熔宽检测方法的示例性流程图；图3示出了根据本专利技术一实施例的扫查轨迹的示意图；图4示出了根据本专利技术一实施例的无焊缝区域的反射回波示意图；图5示出了根据本专利技术一实施例的有焊缝区域的反射回波示意图图6示出了根据本专利技术一实施例的横截面的回波特征曲线示意图；图7示出了根据本专利技术一实施例的搭接焊缝熔宽检测装置的结构示意图；图8示出了根据本专利技术一实施例的电子设备的实体结构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。本申请使用的“模块”、“装置”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说，计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内，一个模块也可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案。参考图1，其示出了根据本专利技术一实施例的搭接焊缝熔宽检测系统的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的搭接焊缝熔宽检测系统，可以包括：超声波探头101和搭接焊缝熔宽检测装置102。其中，超声波探头101具有超声波发射和接收功能。搭接焊缝熔宽检测装置102用于控制超声波探头101的移动，激励超声波探头101在搭接区域发射超声波以对所述搭接区域进行超声波扫查，记录超声波探头101所接收的超声波回波并基于超声波回波确定搭接区域的焊缝熔宽。实际应用中，考虑薄板不锈钢激光焊接头的焊缝宽度很窄，一般在1毫米以下，甚至有些焊缝的平均熔宽只有0.2毫米。为了满足熔宽检测的准确度，超声波探头101需要具有较高的分辨率。进一步地，考虑水浸聚焦探头采用的是物理聚焦的结构设计，发射的超声波声束很窄且能量集中，具有很高的分辨率和灵敏度，并且水浸聚焦探头可通过透声性能较好的材料，可实现将探头封闭在一个腔体中进行水浸聚焦，提高分辨率高并集中能量。因此，可选地，本专利技术实施例中，所述超声波探头101可以具体为水浸聚焦探头探头。进一步地，本专利技术实施例中，所述超声波探头101可以具体为高频水浸聚焦探头。其中，高频水浸聚焦探头用于发射高频的超声波，超声波的频率可根据超声波扫查过程中的最小的扫查间距来设置，以保障超声波波长小于最小的扫查间距。参考图2，其示出了根据本专利技术一实施例的搭接焊缝熔宽检测方法的示例性流程图。所述搭接焊缝熔宽检测方法适用于搭接焊缝熔宽检测装置102。如图2所示，本专利技术实施例提供的一种搭接焊缝熔宽检测方法，可以包括如下步骤：S210：控制超声波探头对搭接区域进行超声波扫查，记录各扫查点各自对应的超声波回波。本专利技术实施例中，可以预先针对搭接区域设置对应的多个扫查点和扫查轨迹。相应地，搭接焊缝熔宽检测装置102可以控制超声波探头101按照所述扫查轨迹移动，并激励超声波探头101在所述搭接区域上各个扫查点对应的位置发射超声波，以进行超声波扫查。实际应用中，超声波探头101发射超声波之后，可以将接收到的超声波回波传输至搭接焊缝熔宽检测装置102。相应地，搭接焊缝熔宽检测装置102可以记录各扫查点各自对应的超声波回波，以供后续检测焊缝熔宽。本专利技术实施例中，扫查轨迹可以具体为先横向后纵向的扫查；或者扫查轨迹可以具体为先纵向后横向的扫查；或者扫查轨迹可以具体为横向与纵向交叉进行的扫查，如图3所示。参考图3，其示出了根据本专利技术一实施例的扫查轨迹的示意图。可选地，本专利技术实施例中，可以针对搭接区域，按照预设的横向扫查步距和纵向扫查步距来设置多个扫查点和扫查轨迹。可选地，本专利技术实施例中，可以预先确定焊缝的横截面方向为横向，确定焊缝的长度方向为纵向。可选地，本专利技术实施例中，根据预设的搭接焊缝的目标熔合宽度，确定横向扫查步距；根据所述搭接焊缝的目标长度，确定纵向扫查步距。S220：根据各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的焊缝熔宽。考虑超声波传播过程中遇到不同声阻抗介质的界面，声波会发生反射，导致超声波在搭接区域中的有焊缝区域和无焊缝区域的反射回波不同，如图4和图5所示。参考图4，其示出了根据本专利技术一实施例的无焊缝区域的反射回波示意图；参考图5，其示出了根据本专利技术一实施例的有焊缝区域的反射回波示意图。因此，本专利技术实施例中，搭接焊缝熔宽检测装置102在通过步骤S210完成对搭接区域的超声波扫查之后，可以根据各扫查点各自对应的超声波回波，识别所述搭接区域中的有焊缝区域，并进一步从所述有焊缝区域中识别焊缝熔合区域；继本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搭接焊缝熔宽检测方法，其特征在于，包括：控制超声波探头对搭接区域进行超声波扫查，记录各扫查点各自对应的超声波回波；根据各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的焊缝熔宽。

【技术特征摘要】
1.一种搭接焊缝熔宽检测方法，其特征在于，包括：控制超声波探头对搭接区域进行超声波扫查，记录各扫查点各自对应的超声波回波；根据各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的焊缝熔宽。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的焊缝熔宽，包括：根据所述搭接区域的各横截面上的各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的各横截面的回波特征数据；根据所述各横截面的回波特征数据，确定各横截面上的焊缝熔合横截面的熔宽；根据各焊缝熔合横截面的熔宽，确定所述搭接区域的焊缝熔宽。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述搭接区域的各横截面上的各扫查点各自对应的超声波回波，确定所述搭接区域的各横截面的回波特征数据，包括：针对每一扫查点，从该扫查点对应的超声波回波中提取所述搭接区域的上板下表面产生的反射回波；确定提取的反射回波的信号幅值，并作为所述扫查点对应的回波特征幅值；针对所述搭接区域的每一横截面，将该横截面上的各扫查点各自对应的回波特征幅值记录为该横截面的回波特征数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述各横截面的回波特征数据，确定各横截面上的焊缝熔合...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆祥，张志毅，李广凯，邓鸿剑，傅晔，张海军，王泽文，周涛，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37