搅拌摩擦焊水浸自动探伤检测

概述:

搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部塑性化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。

目前在水冷板的制作过程中,当需要比较大的水冷板时就需要将几块小的水冷板焊接成一块比较大的水冷板，如下图所示：

水冷板

常规水冷板多采用垂直入射线性扫查的方式进行检测，而搅拌摩擦焊需要关注为焊缝的熔深和焊缝内的焊接缺陷。因而垂直入射的方式无法检测到部分缺陷。

目前手动检测采用水浸相控阵探头搭配水靴的方式进行。

搅拌摩擦焊检测相控阵检测探头及楔块

搅拌摩擦焊检测相控阵检测探头及楔块

通过楔块对探头做物理偏转使声束线以一定的角度斜入射进工件，如下图所示：

声束入射示意图

现场检测如下图所示：

现场检测示意图

扫查图像如下所示：

可以看到在探头位置放置比较合适的情况下，可以很清楚的看到焊缝内的溶合深度， 能够对焊缝区域进行有效的检测。

在实现自动化检测时，可设计加工工装将探头固定在水槽的探头杆上，并利用AB轴调节探头倾向角度，在水槽中电动控制进行一维扫查，波速覆盖将更准确，仪器将由位置编码触发采集，可准确测量出缺陷距离起始点的位置，缺陷的长度、深度等信息。

在有大规模自动化应用时，可采用水浸检测的方式，使用机械臂实现大批量快速检测。