專利名稱：：一種螺柱焊強度檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種螺柱焊強度檢測裝置，還涉及一種使用該檢測裝置的螺柱焊強度檢測方法。
背景技術(shù)：
：目前，汽車制造企業(yè)的焊接工藝中，螺柱焊是一種普遍應(yīng)用的工藝方法。它的應(yīng)用也正在擴大范圍，其焊接質(zhì)量將直接影響總裝裝配的裝配質(zhì)量。一方面，如果焊接的位置發(fā)生偏差將會導致裝配件難以裝入，即使裝入也會產(chǎn)生附加應(yīng)力，產(chǎn)品通過用戶使用一段時間后，其應(yīng)力釋放后將會導致螺栓松動或裝配件變形等一系列問題。另一方面，如果螺柱焊接的強度不夠，這樣很可能導致總裝裝配過程中，出現(xiàn)螺釘斷落，由此帶來大量的返工問題。這兩方面的問題都會影響整車質(zhì)量。由此可見，螺柱焊的焊接質(zhì)量非常重要。現(xiàn)有螺柱焊的質(zhì)量檢測有兩種辦法一種是目視檢查，主要是觀察焊縫凸起的形狀來判斷，但是由于螺柱焊的焊接接頭被焊釘所覆蓋，目視化檢測方式并不能判斷是否有虛焊；第二種方法是采用輔助工具進行檢測，這是一種破壞性的檢測方式，檢測完后即使是合格品也已經(jīng)被損壞了。具體來說，螺柱焊的質(zhì)量檢測包括焊接位置和焊接強度的檢測，前者可以通過夾具(工裝)來保證，后者的檢測目前有兩種辦法一種是目視檢查，主要是通過觀察焊縫凸起的形狀來判斷，但是由于螺柱焊的焊接融合區(qū)被焊釘所覆蓋，目視化檢測方式并不能有效判斷虛焊的存在；第二種方法是采用輔助工具進行檢測，用一個內(nèi)徑略大于焊釘直徑、內(nèi)表面光滑的圓管3'套于焊釘l'上，然后沿水平方向施力，待到與垂直方向呈一定角度(a=1530°)彎曲，焊縫不開裂，焊釘r工件2'不脫落即可(圖i)。這樣實際上已經(jīng)破壞了螺釘或工件。由上分析可總結(jié)出目前的螺柱焊強度檢測方式存在如下缺陷1.目視化檢測方法不可靠；2.破壞性檢測方法彎曲角度不能準確和方便地測量；3.破壞性檢測方法將合格品也破壞了，給公司帶來浪費和損失。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種螺柱焊強度檢測裝置，能夠可靠方便、非破壞性地檢測螺柱焊焊接強度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述檢測裝置的螺柱焊強度檢測方法，方便有效地檢測螺柱焊的焊接強度，嚴格清晰區(qū)分合格品與不合格品；改變以前破壞性的螺柱焊焊接強度檢測方式，保護合格品不受損害。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是通過仔細研究螺柱焊的焊接工藝以及檢測方式，根據(jù)普通螺釘以及T型釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)性能，深入分析螺柱焊接受力破壞過程，得出本發(fā)明新型的檢測裝置。本發(fā)明通過一個輔助套筒裝置和定值扭力扳手組合而成，其可以包括1、一套定值扭力扳手，其定值大小按照說明書要求調(diào)定；2、一套普通螺釘?shù)妮o助套筒；3、一套T型釘輔助套筒。把定值扭力扳手和輔助套筒按照要求組裝起來，員工參照給定的參數(shù)表調(diào)定扭力扳手定值的大小，將輔助套筒套在螺釘上，然后扳動定值扭力扳手，就可以方便地檢測螺柱焊的焊接強度了1.利用定值扭力扳手受力達到設(shè)定值后打滑的特點來設(shè)定檢測的臨界點；2.構(gòu)造連接螺釘和定值扭力扳手的輔助套筒裝置；3.合理設(shè)定定值扭力扳手的扭力值。具體技術(shù)方案如下-一種螺柱焊強度檢測裝置，包括一輔助套筒裝置和一定值扭力扳手，所述輔助套筒裝置用于套裝螺釘或類似物，所述定值扭力扳手與輔助套筒裝置連接并且設(shè)置有一根據(jù)工況的扭力定值。所述螺釘或類似物焊接在工件上，之間形成焊接融合區(qū)。所述用來確定定值扭力扳手的扭力的工況包括螺釘或類似物直徑以及工件的板厚。所述輔助套筒裝置為輔助套筒，所述螺釘或類似物為螺釘，其中，輔助套筒設(shè)有一孔，定值扭力扳手插入該孔并扭動來檢測焊接強度。所述輔助套筒裝置為T型套筒，所述螺釘或類似物為T型螺釘，其中，T型套筒設(shè)有一孔，定值扭力扳手插入該孔并扭動來檢測焊接強度。螺釘與輔助套筒裝置之間有一間隙，輔助套筒裝置上的孔為方形孔。所述間隙優(yōu)選為0.10.2mm。一種使用上述的檢測裝置的螺柱焊強度檢測方法，螺釘或類似物焊接在工件上，兩者之間形成焊接融合區(qū)，輔助套筒裝置套在螺釘或類似物上并且之間有一間隙，將定值扭力扳手插入輔助套筒裝置的孔中來檢測焊接強度，將定值扭力扳手的扭力設(shè)為一定值；操作者扭動扳手，如果能夠聽見扳手"嗒、塔"聲響，且出現(xiàn)突然打滑現(xiàn)象，則表明設(shè)定的值小于實際的螺柱焊接力，停止用力；取出定值扭力扳手和輔助套筒裝置，檢查螺釘或類似物是否發(fā)生彎曲或者焊接融合區(qū)是否發(fā)生撕裂，如有則不合格；反之則合格。所述輔助套筒裝置為輔助套筒或T型套筒，所述螺釘或類似物為螺釘或T型螺釘，其中，輔助套筒或T型套筒設(shè)有一方形孔，定值扭力扳手插入該孔并扭動來檢測焊接強度。輔助套筒裝置套與螺釘或類似物之間所述間隙優(yōu)選為0.10.2mm。所述定值扭力扳手的扭力設(shè)為一定值，其設(shè)置方法為板件厚度H越大，則熔深越大，而薄的板件，則認為焊接熔深即為板厚；焊接融合區(qū)的面積S即為螺釘或類似物截面積；外加扭矩作用于螺釘或類似物，融合邊緣處抗剪切強度為t，發(fā)生剪切破壞時，受力分析如下F1和F2為輔助套筒作用在螺釘上的力，其大小相等，方向相反，形成力矩M，該力矩的大小等于作用于定值扭力扳手上的力矩大小，焊接區(qū)受到板件的剪切力Ft作用于整個剪切面上，形成一個力矩Mt，且Mt=4/0"2H"(D/2)2COS6d9=HtD2當HtD2〈Mt或HtD2〉Mt分別為焊接強度合格與不合格；依照公式并通過檢測校正確認扭力扳手的定值扭力。與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在(1)利用現(xiàn)有的條件進行改造，發(fā)明了一種非破壞性的螺柱焊強度檢測裝置；(2)裝置簡單，使用方便，能夠減少品質(zhì)檢驗帶來的不必要浪費。圖1:現(xiàn)有技術(shù)中螺柱焊的檢測方法示意圖-，圖2:螺釘?shù)穆葜负附訌姸葯z測示意圖；圖3:T型螺釘?shù)穆葜负附訌姸葯z測示意圖；圖4:螺釘剪應(yīng)力示意圖；具體實施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實施例。整套裝置的方案結(jié)合螺釘?shù)穆葜负附訌姸葯z測裝置，如圖2所示，螺釘4焊接在工件1上，它們之間形成焊接融合區(qū)2，本套裝置利用定值扭力扳手插入輔助套筒3的方形孔中來檢測焊接強度。螺釘與套筒之間的間隙要求控制在O.10.2mm。將定值扭力扳手的扭力設(shè)為一定值(具體數(shù)值見表格)，操作者扭動扳手，如果扳手能夠聽見"嗒、塔"聲響，且出現(xiàn)突然打滑的現(xiàn)象，則表明設(shè)定的值已小于實際的螺柱焊接力，可停止用力，取出扭力扳手和輔助套筒，檢查螺釘是否發(fā)生彎曲或者下面焊接融合區(qū)發(fā)生撕裂，如有，則不合格；沒有則合格。T型螺釘?shù)穆葜负附訌姸葯z測裝置如圖3所示，T型螺釘5通過螺柱焊焊接在工件1上，它們之間形成焊接融合區(qū)2，本套裝置利用定值扭力扳手插入T型套筒6的方形孔中來檢測焊接強度。螺釘與套筒之間的間隙要求控制在0.10.2mm。將定值扭力扳手的扭力設(shè)為一定值2Nm(03T型螺釘)，操作方式與檢驗過程與普通螺釘一樣。結(jié)合上面的工作原理圖對本技術(shù)方案作進一步的說明，本發(fā)明其主要有兩個裝置，輔助套筒和定值扭力扳手輔助套筒裝置技術(shù)方案的創(chuàng)造這套輔助套筒分為兩個大的系列普通螺釘套筒和T型螺釘套筒。普通螺釘套筒又分為不同直徑M5、M6、M8、M10等系列，可以依據(jù)不同的生產(chǎn)要求與場合選用。這套裝置巧妙地連接了螺釘與扭力扳手，結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡單，使用方便，成本低廉，能夠很好地用于各種場合的螺柱焊焊接強度檢驗。定值扭力扳手的創(chuàng)造性配合使用這個創(chuàng)意突破以前扭力扳手僅僅用來檢測螺栓螺母緊固力矩的使用范圍，將它使用于檢測焊接融合區(qū)的焊接強度。還涉及一種使用上述的檢測裝置的螺柱焊強度檢測方法，螺釘或類似物焊接在工件1上，兩者之間形成焊接融合區(qū)2，輔助套筒裝置套在螺釘或類似物上并且之間有一間隙，優(yōu)選為O.10.2ram，將定值扭力扳手插入輔助套筒裝置的孔中來檢測焊接強度，將定值扭力扳手的扭力設(shè)為一定值；操作者扭動扳手，如果能夠聽見扳手"嗒、塔"聲響，且出現(xiàn)突然打滑現(xiàn)象，則表明設(shè)定的值小于實際的螺柱焊接力，停止用力；取出定值扭力扳手和輔助套筒裝置，檢查螺釘或類似物是否發(fā)生彎曲或者焊接融合區(qū)2是否發(fā)生撕裂，如有則不合格；反之則合格。其中，上述所述輔助套筒裝置為輔助套筒3或T型套筒6，所述螺釘或類似物為螺釘4或T型螺釘5，其中，輔助套筒3或T型套筒6設(shè)有一方形孔，定值扭力扳手插入該孔并扭動來檢測焊接強度。其中，所述定值扭力扳手的扭力設(shè)為一定值，其設(shè)置方法為板件厚度H越大，則熔深越大，而薄的板件，則認為焊接熔深即為板厚；焊接融合區(qū)(2)的面積S即為螺釘或類似物截面積；外加扭矩作用于螺釘或類似物，融合邊緣處抗剪切強度為t，發(fā)生剪切破壞時，受力分析如下F1和F2為輔助套筒作用在螺釘上的力，其大小相等，方向相反，形成力矩M，該力矩的大小等于作用于定值扭力扳手上的力矩大小，焊接區(qū)受到板件的剪切力Ft作用于整個剪切面上，形成一個力矩Mt，且Mt:4/,H't.(D/2)2'C0Sed0=HtD2當HtD2〈Mt或HtD2〉Mt分別為焊接強度合格與不合格；依照公式并通過檢測校正確認扭力扳手的定值扭力。下面詳細推導焊接區(qū)域的受力過程-先做如下假設(shè)，板件厚度H越大，則熔深越大，對于較薄的板件，認為焊接熔深即為板厚，而融合區(qū)的面積S即為螺釘截面積，假設(shè)板件與螺釘充分融合后，如果用一個外加扭矩作用于螺釘，剪切破壞將沿焊接融合的邊緣(圓柱面)發(fā)生。設(shè)融合邊緣處抗剪切強度為t，則發(fā)生剪切破壞時，受力分析如下:如圖4所示F1和F2為輔助套筒作用在螺釘上的力，其大小相等，方向相反，形成力矩M，顯然力矩的大小等于作用于定值扭力扳手上的力矩大小。Ft表示焊接區(qū)受到板件的剪切力，剪切力作用于整個剪切面(圓柱面)上，也形成一個力矩，其大小按下式計算-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>由此可見，力矩大小的設(shè)定與板厚呈正比，與直徑的平方呈正比。不合格的焊接區(qū)域其剪切強度達不到要求，從而有-HtD2〈Mt此時，在Mt的作用下螺釘開始發(fā)生運動，一方面螺釘開始彎曲或傾斜，另一方面螺釘與板件之間開始產(chǎn)生撕裂，從而發(fā)生破壞。如果HtD2〉Mt此時，定值扭力扳手開始脫齒，發(fā)出"嗒塔"的聲音，由此可以方便判定此螺柱焊接強度足夠，是合格的。對于不同的螺釘系列，扭力扳手扭力大小的選用或調(diào)定依照上面的公式，再通過實際檢測與校正，得到如下參考值表l普通螺釘扭力選定參照表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表2T型螺釘扭力選定參照表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>對于特殊直徑或者板厚，可以按照如下理論公式總結(jié)的規(guī)律進行插值調(diào)定，再通過實際檢測來修正。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種螺柱焊強度檢測裝置，其特征在于，包括一輔助套筒裝置和一定值扭力扳手，所述輔助套筒裝置用于套裝螺釘或類似物，所述定值扭力扳手與輔助套筒裝置連接并且設(shè)置有一根據(jù)工況的扭力定值。2、如權(quán)利要求l所述的螺柱焊強度檢測裝置，其特征在于，所述螺釘或類似物焊接在工件(1)上，之間形成焊接融合區(qū)(2)。3、如權(quán)利要求2所述的螺柱焊強度檢測裝置，其特征在于，所述用來確定定值扭力扳手的扭力的工況包括螺釘或類似物直徑以及工件(1)的板厚。4、如權(quán)利要求l所述的螺柱焊強度檢測裝置，其特征在于，所述輔助套筒裝置為輔助套筒(3)，所述螺釘或類似物為螺釘(4)，其中，輔助套筒(3)設(shè)有一孔，定值扭力扳手插入該孔并扭動來檢測焊接強度。5、如權(quán)利要求1所述的螺柱焊強度檢測裝置，其特征在于，所述輔助套筒裝置為T型套筒(6)，所述螺釘或類似物為T型螺釘(5)，其中，T型套筒(6)設(shè)有一孔，定值扭力扳手插入該孔并扭動來檢測焊接強度。6、如權(quán)利要求4或5所述的螺柱焊強度檢測裝置，其特征在于，螺釘與輔助套筒裝置之間有一間隙，輔助套筒裝置上的孔為方形孔。7、如權(quán)利要求6所述的螺柱焊強度檢測裝置，其特征在于，所述間隙優(yōu)選為0.10.2mm。8、一種使用如權(quán)利要求1-7中所述的檢測裝置的螺柱焊強度檢測方法，其特征在于，螺釘或類似物焊接在工件(1)上，兩者之間形成焊接融合區(qū)(2)，輔助套筒裝置套在螺釘或類似物上并且之間有一間隙，將定值扭力扳手插入輔助套筒裝置的孔中來檢測焊接強度，將定值扭力扳手的扭力設(shè)為一定值；操作者扭動扳手，如果能夠聽見扳手"嗒、塔"聲響，且出現(xiàn)突然打滑現(xiàn)象，則表明設(shè)定的值小于實際的螺柱焊接力，停止用力；取出定值扭力扳手和輔助套筒裝置，檢查螺釘或類似物是否發(fā)生彎曲或者焊接融合區(qū)(2)是否發(fā)生撕裂，如有則不合格；反之則合格。9、如權(quán)利要求8所述的螺柱焊強度檢測方法，其特征在于，所述輔助套筒裝置為輔助套筒(3)或T型套筒(6)，所述螺釘或類似物為螺釘(4)或T型螺釘(5)，其中，輔助套筒(3)或T型套筒(6)設(shè)有一方形孔，定值扭力扳手插入該孔并扭動來檢測焊接強度。10、如權(quán)利要求8或9所述的螺柱焊強度檢測方法，其特征在于，輔助套筒裝置套與螺釘或類似物之間所述間隙優(yōu)選為0.10.2mm。11、如權(quán)利要求8所述的螺柱焊強度檢測方法，其特征在于，所述定值扭力扳手的扭力設(shè)為一定值，其設(shè)置方法為板件厚度H越大，則熔深越大，而薄的板件，則認為焊接熔深即為板厚；焊接融合區(qū)(2)的面積S即為螺釘或類似物截面積；外加扭矩作用于螺釘或類似物，融合邊緣處抗剪切強度為t，發(fā)生剪切破壞時，受力分析如下-F1和F2為輔助套筒作用在螺釘上的力，其大小相等，方向相反，形成力矩M，該力矩的大小等于作用于定值扭力扳手上的力矩大小，焊接區(qū)受到板件的剪切力Ft作用于整個剪切面上，形成一個力矩Mt，且Mt=4/0"/2Ht(D/2)2COS9d6=HtD2當HtD2<Mt或HtD2>Mt分別為焊接強度合格與不合格；依照公式并通過檢測校正確認扭力扳手的定值扭力。全文摘要本發(fā)明涉及一種螺柱焊強度檢測裝置以及該檢測裝置的螺柱焊強度檢測方法，該螺柱焊強度檢測裝置，包括一輔助套筒裝置和一定值扭力扳手，所述輔助套筒裝置用于套裝螺釘或類似物，所述定值扭力扳手與輔助套筒裝置連接并且設(shè)置有一根據(jù)工況的扭力定值；操作者扭動扳手，并根據(jù)現(xiàn)象來判斷螺柱焊強度的強度；本發(fā)明利用現(xiàn)有的條件進行改造，發(fā)明了一種非破壞性的螺柱焊強度檢測裝置，且裝置簡單，使用方便，能夠減少品質(zhì)檢驗帶來的不必要浪費。文檔編號G01N19/04GK101368895SQ20081002305公開日2009年2月18日申請日期2008年7月11日優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日發(fā)明者劉道東,曹陽天申請人:奇瑞汽車股份有限公司