本發(fā)明屬于檢測技術與分析測量領域，具體的說是涉及一種螺母焊接變形量紅外檢測及消納方法。

背景技術：

在大面積薄料金屬上焊接小體積厚料螺母時，因大面積薄料金屬散熱好、冷縮快，小體積厚料螺母散熱差、冷縮慢，兩者之間焊接后冷縮程度不一致，形成的熱內應力具有相互牽制作用，導致螺母螺紋發(fā)生變形。為此通過紅外檢測得到螺母四個不同部位的螺母焊縫最高溫度，根據螺母焊縫平均最高溫度計算螺母螺紋小徑熱變形量，據此設置新的螺紋公差，以該公差消納螺母螺紋小徑熱變形量。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種螺母焊接變形量紅外檢測及消納方法，從源頭上解決在大面積薄料金屬上焊接小體積厚料螺母發(fā)生螺母螺紋變形的技術問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明包括如下步驟：

(1)螺母焊縫溫度紅外檢測，采用紅外熱像儀，設置拍攝點位、確定拍攝時段、選擇拍攝速率、獲得螺母焊縫平均最高溫度；

(2)計算螺母螺紋小徑熱變形量；

(3)設置消納螺母螺紋小徑熱變形量的新公差。

優(yōu)選的：在所述步驟(1)中，所述拍攝點位為以下四個拍攝點位：正視—正對螺母拍攝，左視—從螺母左邊拍攝，右視—從螺母右邊拍攝，俯視—從螺母上方拍攝。

優(yōu)選的：在所述步驟(1)中，所述拍攝拍攝時段是指自焊接結束至焊縫溫度降至300℃。

優(yōu)選的：在所述步驟(1)中，所述拍攝速率是指每間隔5s～15s拍攝1張紅外熱像圖。

優(yōu)選的：在所述步驟(1)中，所述螺母焊縫平均最高溫度，是采用四個拍攝點位的焊縫最高溫度相加平均而得；

優(yōu)選的：在所述步驟(2)中，螺母螺紋小徑熱變形量，是基于螺母焊縫平均最高溫度而得。

優(yōu)選的：在所述步驟(3)中，根據螺母螺紋小徑熱變形量，設置螺母螺紋新公差，其量值以能夠消納螺母螺紋小徑熱變形量為限。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明綜合考慮螺母焊縫溫度紅外檢測的拍攝點位、拍攝時段和拍攝速率，以螺母焊縫平均最高溫度下螺母螺紋小徑熱變形量為依據設置新的螺紋公差，以此消納螺母焊接時的螺紋變形，可應用于在大面積薄料金屬上焊接小體積厚料螺母發(fā)生螺母螺紋變形的場合，例如在汽車排氣系統(tǒng)三元催化器端錐上焊接氧傳感器螺母等。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的螺母正視方向-正對螺母的拍攝方向的示意圖。

圖2是本發(fā)明螺母俯視方向-從螺母上方拍攝的方向的示意圖。

圖3是本發(fā)明螺母小徑熱變形量和螺母螺紋新公差示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例一三元催化器端錐及其氧傳感器螺母的正視方向。

圖5是本發(fā)明實施例一三元催化器端錐及其氧傳感器螺母的俯視方向。

圖6是本發(fā)明實施例二車庫鋼構架及其立柱螺母的正視方向。

圖7是本發(fā)明實施例二車庫鋼構架及其立柱螺母的俯視方向。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述，該附圖和實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對本發(fā)明的保護范圍構成限定。

如附圖1-附圖7所示，本發(fā)明是一種螺母焊接變形量紅外檢測及消納方法，所述方法包括如下步驟：

(1)螺母焊縫溫度紅外檢測，采用紅外熱像儀，設置拍攝點位、確定拍攝時段、選擇拍攝速率、獲得螺母焊縫平均最高溫度；

①拍攝點位：一個螺母四個拍攝點位，獲得螺母四個不同部位的焊縫熱像，所述拍攝點位為以下四個拍攝點位：正視—正對螺母拍攝，如附圖1所示；左視—從螺母左邊拍攝；右視—從螺母右邊拍攝；俯視—從螺母上方拍攝，如附圖2所示，由于拍攝過程中螺母自然冷卻，故每個拍攝點位必只有一個最高溫度，從而可得到每個點位的焊縫最高溫度ti，i＝1～4；

②拍攝時段：所述拍攝拍攝時段是自焊接結束至焊縫溫度降至300℃左右；

③拍攝速率：所述拍攝速率是指每間隔5s～15s拍攝1張紅外熱像圖；

④所述螺母焊縫平均最高溫度，是基于四個拍攝點位的焊縫最高溫度相加平均而得；

(2)計算螺母螺紋小徑熱變形量δ。

獲得螺母焊縫平均最高溫度tmax下螺母螺紋小徑熱變形量δ；

螺母焊接后，螺母螺紋小徑熱變形量計算公式是：δ＝1000·a·d·(tmax-t0)，式中：δ是螺母螺紋小徑熱變形量，單位是μm；tmax是導致螺母螺紋小徑熱變形的螺母焊縫平均最高溫度，單位是℃；t0是室溫，單位是℃；a是螺母材料線熱膨脹系數(shù)，計算公式是μm/(m·℃)；d取螺母的螺紋公稱小徑，單位是mm。

(3)設置消納螺母螺紋小徑熱變形量δ的新公差δ。根據得到的螺母螺紋小徑熱變形量δ，設置螺母螺紋新公差δ，其量值以能夠消納螺母螺紋小徑熱變形量δ為限，如附圖3所示，對于δ經圓整后采用機加工方法實現(xiàn)；

實施例一

將本發(fā)明提供的一種螺母焊接變形量紅外檢測及消納方法，應用于汽車排氣系統(tǒng)氧傳感器螺母與三元催化器端錐的焊接。

某型汽車排氣系統(tǒng)的氧傳感器螺母焊接于三元催化器端錐上，相比于呈小體積厚料狀態(tài)的氧傳感器螺母，端錐呈大面積薄料金屬狀態(tài)，兩者焊接后螺母螺紋發(fā)生熱變形影響了產品質量，因此需要專門配置一個螺紋修整工位影響了經濟效益。

螺母焊縫溫度紅外檢測方向參考說明書附圖4-附圖5，得到氧傳感器螺母焊后冷卻過程中螺母焊縫平均最高溫度，經計算得到螺母螺紋小徑熱變形量δ＝0.013mm。

氧傳感器螺母螺紋為m16×2，原來采用螺紋制造精度6h，螺紋具有公差375μm。將螺紋制造精度改為7h，此時螺紋具有公差475μm，較之原來的6h精度，增大的新公差δ＝475μm-375μm＝100μm＝0.1mm，該新公差δ＝0.1mm大于螺母螺紋小徑熱變形量δ＝0.013mm，即能夠消納氧傳感器螺母螺紋小徑熱變形量。

實施例二

將本發(fā)明提供的一種螺母焊接變形量紅外檢測及消納方法，應用于車庫立柱螺母與鋼構架的焊接。

某型車庫的立柱螺母焊接于車庫鋼構架上，相比于呈小體積厚料狀態(tài)的立柱螺母，鋼構架呈大面積薄料金屬狀態(tài)。兩者焊接后螺母螺紋發(fā)生熱變形，使得后續(xù)工作不暢。

螺母焊縫溫度紅外檢測方向參考說明書附圖6-附圖7，得到立柱螺母焊后冷卻過程中螺母焊縫平均最高溫度，經計算得到螺母螺紋小徑熱變形量δ＝0.025mm。

立柱螺母螺紋為m24×1.5，原來采用螺紋制造精度6h，螺紋具有公差300μm。將螺紋制造精度改為7h，此時螺紋具有公差375μm，較之原來的6h精度，增大的新公差δ＝375μm-300μm＝75μm＝0.075mm，該新公差δ＝0.075mm大于螺母螺紋小徑熱變形量δ＝0.025mm，即能夠消納立柱螺母螺紋小徑熱變形量。

本發(fā)明以螺母焊縫平均最高溫度下螺母螺紋小徑熱變形量為依據設置新的螺紋公差，能夠消納螺母螺紋小徑熱變形量。可應用于在大面積薄料金屬上焊接小體積厚料螺母而發(fā)生螺母螺紋熱變形的場合，例如應用于汽車排氣系統(tǒng)氧傳感器螺母與三元催化器端錐的焊接、應用于車庫立柱螺母與鋼構架的焊接等。