[发明专利]一种用大直流电流测试金属焊缝焊接质量的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及测试金属焊缝焊接质量的方法和装置，尤其涉及一种用大直流电流测试金属焊缝焊接质量的方法和装置。

背景技术

现有焊缝焊接质量检测方法包括：成像类测试、渗透类或者磁类测试、力学类测试。

成像类测试：射线类成像及声波类成像。

测试特点：只能进行二维类焊接部件测试，射线类设备是特种设备，使用不便，需要人工辅助判断，需要经过专业培训，误判率高。声波类成像，缺陷显示不直观，人为判断困难，需要专业级人员配备，误判率高。

渗透类或者磁类测试

测试特点：测试速度缓慢，环境影响很大，对焊缝内部的缺陷检测效果差，对人为的判断依赖度高。

力学类测试：外加一定的力，测试结构强度和气密性

测试特点：采用压力，拉力，气压等测试，使用范围窄，具有一定的破坏性，测试结果重复度不高。

焊缝的缺欠减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，引起裂纹；降低疲劳强度，易引起焊件破裂导致脆断。其中危害最大的是焊接裂纹和未熔合。以下是一些焊接出现的问题：1、裂纹，断焊；2、凹坑，凹陷，咬边；3、未焊满及焊接过轻；4、烧穿与过焊；5、气孔与夹渣；6、未融合及融合不良。

焊接就是保证焊缝和焊点具有足够的良好融合的面积，来保证足够的结构强度和疲劳强度。

金属焊缝的各种缺陷均对焊缝本身的电导能力有直接影响，通过测试焊缝的电导值与电导分布，来测试焊缝的焊接质量。控制方式来源于本公司的超级电容/动力力电池测试设备中的内阻测试功能，测试方式来源于本公司的高压大功率电子负载。前者要求用不同的电流脉宽来测试电力电池的欧姆内阻、浓差内阻、极化内阻对输出的影响；后者要求测试在1000V直流高压等强干扰的测试环境中，精准测试微伏级别电压降变化度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用大直流电流测试金属焊缝焊接质量的方法和装置，以解决现有技术存在的上述缺陷中的至少一种。

为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用大直流电流测试金属焊缝焊接质量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：对焊缝产生一个参数可调的直流脉冲大电流，测试因为电流脉冲引起的电压差分变化量；

S2：根据欧姆定律计算出焊缝的电阻值；通过焊缝电阻值与原材质电阻值的大小来评判焊缝的焊接质量。

优选为，所述步骤S1中的直流脉冲大电流的可调参数分别为幅值、斜率、脉冲宽度。

优选为，所述步骤S1中的电压差分变化量通过先交流耦合再直流耦合的方式测试。

优选为，所述步骤S2中当检测到焊缝电阻值在原材质电阻值的95％‐105％阈值内为合格；焊缝电阻值在原材质电阻值的105％‐110％阈值内为小缺陷；焊缝电阻值在原材质电阻值的110％‐200％阈值内为大缺陷；焊缝电阻值在原材质电阻值的200％‐1000％阈值内为部分虚焊；焊缝电阻值大于原材质电阻值的10倍时为漏焊。

优选为，所述小缺陷为截面积小于0.1mm的气泡、波纹或者夹渣。

优选为，所述大缺陷为裂焊或者焊缝薄。

一种用大直流电流测试金属焊缝焊接质量的装置，其特征在于，所述装置包括：

主控芯片；

与所述主控芯片相连接、用于产生脉冲电流的电流脉冲模块；

与所述主控芯片相连接、用于测量电压差分变化量并进行焊缝电阻值计算的电阻值计算模块；

与所述主控芯片相连接、用于数据存储的数据存储芯片；

与所述主控芯片相连接、用于结果显示的显示器；

以及与所述主控芯片相连接、用于控制命令输入的控制面板。

优选为，所述电流脉冲模块包括：

与所述主控芯片相连接、用于供电的电源转换及精密电源；

分别与所述主控芯片、所述电源转换及精密电源相连接、用于产生和控制回路脉冲电流的电子负载。

优选为，所述电阻值计算模块包括：

用于与焊缝相接触、测量电压差分变化量的耦合电路；

分别与所述耦合电路、所述主控芯片相连接、用于回读信号放大的运放电路；

分别与所述运放电路、所述耦合电路相连接、用于模数转换的ADC电路；

以及分别与所述ADC电路、所述主控芯片相连接的滤波运算电路。