背景1.焊点质量检测方法在现代汽车白车身生产过程中，仍采用电阻焊为主的焊接工艺，目前车身焊点数量在5000个左右，因而焊点的强度检测直接关系到车身的整体质量和安全系数。目前焊点质量传统的检测方法有破坏性和非破坏性检测两种：破坏性检测包含凿检式和显微组织检测；还有就是以目视为主的非破坏性检测。以上各种方法都有各自的优缺点，见表所示。
声波在同一种固体材料中传播时，其纵波速度大于横波速度，横波速度又大于表面速度。对于钢材为VCL：VCT=5920/3255=1.8：1。由于电阻焊焊核铸态组织的晶体结构与钣金材质的不同，超声波在钢材传播时衰减幅度也不同，所以超声波检测可利用这个差别来判断焊点质量。2.焊点超声波成像的检测原理如图2所示，对于水晶或极性分化后的陶瓷，根据不同的压力或膨胀系数，在一定面积的表面上会产生正极电或负极电（压电效应），给电极通电，可以看到物体变形，这时电能就转化为动能（逆向压电效应）；压电物体变化，在金属电极之间产生电压（正向压电效应）。
目前，用于整车厂的超声波检测设备主要有三种：笔记本电脑＋便携测量设备；便携式一体机；台式机＋测量设备。我公司采用美国NestDNT公司研发的NestSpot300高性能点焊检测分析仪，采用相控阵超声波技术，属于第三代超声波点焊分析仪。笔记本电脑＋便携测量设备如图3所示。
如图4所示，传感器探头是一种独特的矩阵技术，专门设计用于焊点检测，由52个独立工作的晶片元素进行8×8矩阵布置，矩阵的晶片元素之间的间距只有（1.25±0.05）mm，也就是说每个晶片只有（0.1±0.05）mm的厚度。该传感器可以反映样品表面和内部结构，从而提供相应的晶片所涵盖的部分样品的结构信息。
如图5所示，当检测焊点时，检测仪产生电子脉冲信号，传输给探头，探头在压电元件中将脉冲转化为超声波，通过传递介质（耦合剂）将超声波传至待检物体。从板件之间的区域反射显示，板材之间是彼此分开的，相对于非焊接区（图A），如果金属熔合，则没有内部的反射，只能从第二张板材的底部的反射可以检测到（图C）。如果探头覆盖了焊接区域，由此产生的信号波形可以用A扫描和C扫描的组合。为了避免相邻晶片的影响，传感器中有一个晶片是活跃在任何瞬间的。波形被捕获后，控制器激活另一种晶片元素，进行数据采集，直到所有的晶片元素都处理。捕获的扫描波形的振幅是用来建立一个超声图像焊接面积的，如图6所示。
超声波成像检测结果分析与研究1.焊点结构及主要参数在图7所示的焊点结构中，其主要参数为：dL为焊核直径；te1、te2为压痕深入；t1、t2为板材厚度；ts为板材间隙；tL为焊核熔透深度；tr为电极压痕区板件最小厚度。
（4）弱焊从图9可以看出，通过超声波图形数据显示焊核小，并通过后期破检对实物焊核进行验证，超声波检测到的厚度在合理区间内，强度正常，间歇回波数量较多，其来自于底板没焊接部分的回波形成，可以判断出焊核小缺陷。
（5）气孔根据奇瑞公司Q/SQRE6-12-2015标准，气孔直径大于焊点焊核直径的10%时，认为是不合格的。气孔通过超声波检测出来，而破检是很难检测出来的，如图10所示，从实际焊点成像图形来看，焊核中部空缺，从波形图来判断应属于焊点过薄，其回波序列较少，回波间间距很小，焊核厚度薄，可以判定为气孔过大。
结语随着现代汽车技术的发展，汽车市场对汽车的安全性及焊点强度要求越来越高，且国产汽车质量也在不断提高，不断采用国际上先进的焊接等连接技术，如等离子弧焊、激光焊、涂胶及铆接等工艺。好的焊接方法对检测要求也越来越高，超声波成像检测结果更为直观。作为一种新兴的检测方法，其发展前景十分广阔，超声波成像检测仪技术革新及应用范围也会与时俱进。