第４０卷第３期江苏船舶Ｖｏｌ.４０Ｎｏ.３２０２３年６月ＪＩＡＮＧＳＵＳＨＩＰＪｕｎ.２０２３基于相控阵超声的铝合金焊接监测方法闵少松１ꎬ朱志洁１ꎬ陆雷俊２ꎬ孟庆旭１(１.海军工程大学舰船与海洋学院ꎬ湖北武汉４３００３３ꎻ２.上海船舶工艺研究所ꎬ上海２０００３２)摘要:针对小型高速艇船体修造过程中ꎬ铝合金薄板极易出现焊接变形的问题ꎬ提出了基于相控阵超声的焊接过程规范性监测方法ꎮ结果表明:该方法通过监测焊接过程及焊后质量检测ꎬ可实现铝合金焊接质量综合管控ꎬ保证铝合金薄板的焊接质量ꎮ该方法可为铝合金薄板焊接相控阵检测工艺标准奠定基础ꎬ并为船厂开展铝合金船体结构修造作业提供参考ꎮ关键词:相控阵超声检测ꎻ铝合金薄板ꎻ热输入量ꎻ焊接监测中图分类号:Ｕ６７１.８文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.１９６４６/ｊ.ｃｎｋｉ.３２￣１２３０.２０２３.０３.０１２０引言铝合金材料在各类中小型高速艇中得到了大量的应用ꎮ相对于钢质船体材料ꎬ铝合金薄板在焊接过程中极易产生变形ꎬ需要严格按照焊接工艺规范施工ꎮ但是ꎬ依靠人工经验判断很难保证焊接工艺规范的严格执行ꎮ焊接过程中铝合金薄板焊缝会产生气孔和未熔合等常见缺陷ꎬ常用的焊缝质量检测手段也容易出现漏检问题ꎮ对此类缺陷ꎬ射线检测灵敏度不高ꎬ常规超声检测由于壁厚较薄无法进行准确识别ꎬ给准确评判焊接质量带来困难ꎮ由此导致铝合金船体结构的焊接质量难以得到保障ꎬ进而对铝合金船体结构的修造质量和船舶安全使用带来隐患ꎮ为有效解决这一问题ꎬ需要从焊接过程及焊后检测２个方面来保证铝合金薄板焊接质量ꎮ在铝合金焊接过程监测方面:王蕤等[１]利用点焊过程中熔核质量信息ꎬ构建了以焊接磁场、焊接电压和电极位移为焊接质量评定特征信息的铝合金点焊质量监测系统ꎻ于鹏[２]基于焊接电流信号和焊接准稳态温度场温度信号开发了铝合金焊接监测系统ꎻ张志芬[３]研究了焊接电信号、电弧声信号、电弧光谱信号及熔池图像的多信息钨极惰性气体保护焊(ＧＴＡＷ)焊接监测系统ꎻ白韶军等[４]构建了基于虚拟仪器技术的电弧焊参数和电弧物理形态的高速摄像测试系统ꎬ收稿日期:２０２２￣０７￣２９基金项目:国家自然科学基金(５１７７９２６１)作者简介:闵少松(１９７８—)ꎬ男ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ从事舰艇健康监测工作ꎮ并采用多传感器数据融合技术对焊接过程进行质量控制ꎻ李玉龙等[５]采用数值模拟和试验结合的方法ꎬ分析了铝合金超声波焊接过程中不同焊接参数对焊接界面...
