Qualification of spot welding with air coupled ultrasonic guided wave

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点焊是一种常见的电阻焊接,它的形成是基于两个联结部件接触面的热量。在汽车领域点焊被广泛用于连接板材。点焊的质量对整个车的结构健康有着相当重要的作用,尤其是在发生事故时的爆破。点焊的尺寸对于点焊的质量有着很大的价值。由于电极力,焊接电流和焊接时间,导致点焊的尺寸不统一。如果点焊的尺寸和标准的点焊尺寸之间的差异大,将带来很大的安全隐患。目前,很多汽车制造厂是利用传统的超声检测点焊的尺寸,然而传统的超声检测有它的缺点,例如,在检测中需要耦合剂。空气耦合超声技术不需要耦合剂,并且它可以产生导波。所以,它可以用来检测材料的特征在生产中甚至生产线上。导波具有多模式,这个特点说明,导波可以经过很长的距离传播到结构中的任一点。  基于相关学者的学习成果,利用有限元方法仿真建立了空气耦合超声产生导波的模型。之后,在空气耦合超声产生导波模型的基础上,建立了空气耦合超声导波检测点焊的模型,分析了接收器接受的信号,掌握了在板材中和空气中波的存在形式。然后,建立了空气耦合超声导波检测点焊的模型,通过前面学者的研究得知,存在几个重要因素影响检测结果,为了得到最优的结果,对这些因素一一进行了仿真,这些因素是:传感器的入射角度,探头和物体之间的距离,发射器和接收器之间的距离以及发射器和点焊之间的距离。仿真后得到了这些参数的最优值,基于这些最优值,仿真了不同大小的点焊对接受到的泄露波的影响,发现当电焊尺寸不同时,泄露波的相位和幅值存在变化。最后,对仿真的结果进行了实验验证。
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