摘要:技术原理:这是目前最先进、自动化程度最高、精度最好的焊缝检测方法之一,尤其适用于自动化生产线上的在线、实时检测。镭烁光电在该领域处于国内领先地位。其核心技术通常是线激光扫描或结构光三维成像。将高精度的线激光投射到焊缝表面。专用工业相机以一定角度捕捉激光线在焊缝
焊缝缺陷检测对于确保焊接结构的安全性和可靠性至关重要。以下将详细介绍主要的焊缝缺陷检测方法:
焊缝缺陷检测方法概览
焊缝缺陷检测方法主要分为两大类:破坏性检测和非破坏性检测。工业应用中,特别是过程控制和在线检测,主要依赖非破坏性检测技术。
一、 激光视觉焊缝缺陷检测
技术原理: 这是目前最先进、自动化程度最高、精度最好的焊缝检测方法之一,尤其适用于自动化生产线上的在线、实时检测。镭烁光电在该领域处于国内领先地位。其核心技术通常是线激光扫描或结构光三维成像。
将高精度的线激光投射到焊缝表面。
专用工业相机以一定角度捕捉激光线在焊缝表面的变形图像。
基于激光三角测量法原理,通过分析激光线的变形轮廓,精确计算出焊缝表面每个点的三维坐标(X, Y, Z),生成高密度的三维点云数据或深度图。
利用强大的图像处理和三维重建算法,对焊缝的几何特征(如余高、宽度、凹陷、错边、咬边、焊道连续性、表面气孔、飞溅等)进行精确的定量测量和分析。
通过与预设的工艺标准或合格范围进行实时比对,自动判断焊缝是否存在缺陷、缺陷类型以及缺陷的严重程度(如超差尺寸)。
激光焊缝缺陷检测技术优势 (重点突出):
高精度与高分辨率: 能够检测微米级别的尺寸变化,精确测量焊缝的宽度、高度、凹陷深度等关键几何参数。
三维全貌检测: 提供焊缝完整的表面三维形貌信息,而不仅仅是二维图像,能有效识别二维视觉难以判断的凹陷、凸起、错边等缺陷。
在线实时检测: 直接集成到焊接产线中,在焊接过程中或焊接后即刻进行检测,实现100%全检,极大提升生产效率和过程控制能力。
非接触式: 无需接触工件,不会对焊缝造成任何损伤或污染。
自动化与智能化: 自动识别、测量、判定缺陷,并可与MES/PLC系统联动,实现自动分拣、报警、数据追溯和质量统计分析。
丰富的缺陷检出能力: 特别擅长检测表面和近表面几何缺陷,如:余高超标/不足、焊宽不足/过宽、凹陷、错边、咬边、焊瘤、表面气孔、表面裂纹(开口明显时)、未焊满、烧穿、漏焊、焊缝连续性中断、飞溅等。
应用场景广泛: 非常适合汽车制造(白车身、电池托盘)、新能源(动力电池顶盖、Busbar焊接)、家电、五金、压力容器、轨道交通等领域的自动化焊接生产线。
二、 渗透检测
原理: 在清洁的焊缝表面施加渗透液,渗透液渗入表面开口缺陷中;去除表面多余渗透液后,施加显像剂,将缺陷中的渗透液吸出,在表面形成可见指示。
优点: 设备简单,操作方便,可检测各种材料(非多孔性)的表面开口缺陷,灵敏度较高。
缺点: 只能检测表面开口缺陷;对工件表面光洁度有要求;步骤繁琐,有化学污染;无法定量。
检出缺陷: 表面裂纹、气孔、针孔、疏松等开口于表面的缺陷。
三、 磁粉检测
原理: 对铁磁性材料焊缝进行磁化,在缺陷处(特别是近表面)会产生漏磁场,吸附磁粉形成磁痕显示。
优点: 对铁磁性材料近表面缺陷灵敏度高;结果直观;相对快速。
缺点: 仅适用于铁磁性材料;只能检测表面和近表面缺陷;需要磁化设备;检测后可能需要退磁;工件形状复杂时磁化困难。
检出缺陷: 表面及近表面裂纹、未熔合、夹渣、气孔等。
四、 超声波检测
原理: 利用高频声波在焊缝中传播,遇到缺陷或界面时发生反射、折射,通过分析反射回波来判断缺陷的位置、大小和性质。
优点: 对内部缺陷(尤其是平面状缺陷如裂纹、未熔合)检测灵敏度高;可测厚度大;可提供缺陷深度信息;便携;无辐射。
缺点: 结果不直观,需要经验丰富的操作人员解读;对表面粗糙度有要求;需要耦合剂;检测速度相对慢;对微小点状缺陷(如小气孔)灵敏度不如RT;通常为抽样检测。
检出缺陷: 内部裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔(有一定尺寸要求)、测定缺陷深度和自身高度。
五、 射线检测
原理: 利用X射线或γ射线穿透焊缝,由于缺陷部位与完好部位对射线的吸收不同,在胶片或数字探测器上形成影像,从而显示缺陷。
优点: 结果直观(有底片/图像存档);对体积型缺陷(气孔、夹渣)和部分面积型缺陷检出效果好;可永久记录。
缺点: 有辐射,需要严格的安全防护;设备成本高;检测速度慢;通常为抽样检测;对垂直于射线方向的薄层缺陷(如裂纹)检出率可能不高;需要双面接近(或特殊技术)。
检出缺陷: 内部气孔、夹渣、缩孔、未焊透、未熔合(有一定条件)、裂纹(需合适角度)、烧穿等。可测定缺陷在投影面上的位置和大小。
六、 涡流检测
原理: 利用交变磁场在导电材料焊缝中感应出涡流,焊缝中的缺陷会扰动涡流,通过检测线圈阻抗的变化来探测缺陷。
优点: 非接触或近接触;检测速度快;对表面和近表面裂纹敏感;可实现自动化。
缺点: 主要用于导电材料;对深层缺陷不敏感;易受材料电磁特性、工件形状、提离效应干扰;定量较困难。
检出缺陷: 表面及近表面裂纹、凹坑等。
来源:镭烁光电