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点焊声发射基本常识及监控原理

 
     
发布时间:2020-04-03 来源:金沙电玩app下载-网赌十大网站
 

点焊声发射基本常识及监控原理:

    材料中存在不连续的缺陷,其四周地区的应变能则比其它部位高,当有外力或内力作用时,缺陷部位的应力进一步集中,使应力集中的缺陷的部位首先发生微观屈服和变形,以至断裂,应力得到松弛,多余的能量以应力波(也称声波)形式释放出来,形成声发射信号。

    声发射信号有连续型和突发型两种,有时是二者的复合,小的塑性变形为连续声发射信号,大的塑性变形、裂纹的产生与扩展呈突发型声发射信号,声发射信号的频谱较宽,介于几千赫磁到几十兆赫磁之间。

    声发射的传播主要有三种波:纵波、横波(切变波)和表面波,纵波和横波可在材料内部传播,表面只沿材料表面传播,如果材料是板材和棒状的,还能出现扭转和弯曲波形。

    即使一个声发射,在表面发射时,也会出现波的转换,因此换能器(探头)接受的应力波信号是十分复杂的,每种波形在金属中传播都有它自己的特征速度和衰减速率,例如纵波的声发射信号在钢中传播的速度为6000m/s,而表面波的速度约为1/2,因此检测到声发射信号的大小,形状和频率含量都与试件的尺寸、形状、表面条件以及换能器和声波的相对位置有关,特别是对声发射源定位,这些问题必须考虑。

    声发射检测技术,注意检测和分析突发型的声发射信号,一个突发声发射信号,表示一次能量释放,称为一次声发射事件,声发射事件的幅值越大,延续的时间越长,说明声发射源释放的能量越大,一次声发射事件包括系由幅值衰减的高频振荡组成,把每一振荡称为振铃,一般一个事件中包含的振铃计数越多,这一事件释放的能量越大,因此常用事件计数、事件能量和振铃计数率来标示声发射的大小,此外,为鉴别声发射源的特征,对声发射信号进行幅值分析和频谱分析。

    通过实验技术已确立了多种声发射源,根据资料记载,在焊接过程中产生声发射的信号源有:电弧、金属熔化与凝固、相变、塑性变形、焊缝中气孔、缩孔、夹渣、裂纹以及喷溅的形成等,对静态缺陷如气孔、夹渣和缩孔等必须有诱发应力波的外力存在,产生大的应力梯度才能激发出声信号,这种外力主要有工作时外加的力、焊接结构的拘束力、热应力以及相变应力等。

    在点焊过程中,被焊金属会发生熔化、凝固、相变及塑性变形等冶金物理过程,有时会产生喷溅和裂纹,这些声发射源,必然产生不同能量和频率的声发射信号,当用电子一起按一定的时序记录和分析不同幅值、不同频率的声发射信号,根据不同时区域内声发射信号的能量或振铃计数,则可鉴别点焊质量,在焊接时间内,焊点金属熔化和凝固产生幅值较小的相对稳定的突发型声发射信号,这种信号大小表征金属熔化凝固的多少,即反应熔核的大小,该信号的振铃计数称为焊接计数,在焊接时间内产生喷溅,它的声发射信号幅值很大,可设置一个高的门槛,接受高于此门槛电平的声发射信号,以此标示喷溅的大小的程度,该声发射的振铃计数称为喷溅计数,在焊接电流切断后的维持时间内,产生裂纹,则产生大幅值的多个事件的声发射信号,在选择合适的门槛电平下接收信号,标示裂纹的大小,称为裂纹计数。

    另一种声发射监控的原理是根据点焊熔核长大到一定程度会发生喷溅,而喷溅并不连续,而是由小到大逐步发展,因此在宏观喷溅发生之前,一旦接受到微小喷溅的声发射信号,则表示熔核已达到足够大的程度,可以切断电源、规范不合理等元素造成早期喷溅,虽能检测到声发射信号,但不应理解为是质量监控的依据。

 

 

 

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