焊接作为一种常见的金属连接手段,广泛应用于汽车、航空航天等各类工业制造领域。熔深、焊宽、焊高作为焊缝熔核的重要几何参数,是保证焊接质量的重要指标。由于焊缝区域结构复杂、形貌不规则,目前针对焊缝熔核参数进行检测的研究都存在一定的局限性。针对这一状况,本文提出了基于弱磁技术的焊缝熔核尺寸检测方法,并研制了相关设备。本文首先阐述了焊缝熔核尺寸弱磁检测原理,结合毕奥-萨伐尔定律提出焊缝熔核尺寸计算方法;其次,以钝角焊缝、直角焊缝及搭接焊缝为研究对象,在焊缝横截面建立检测坐标系,根据不同焊缝的几何尺寸特点建立焊缝熔核参数求解的数学模型;再次,根据焊缝熔核尺寸检测的整体功能需求,设计熔核尺寸检测系统总体方案。在硬件方面,设计阵列传感器采集焊缝表面的弱磁信号,设计倾角传感器测量焊缝表面与水平面之间的夹角。在软件方面,采用移动最小二乘法拟合熔核轮廓的曲线,结合建立的数学模型计算熔核尺寸,并使用坐标转换的方法绘制熔核轮廓曲线,编写了检测系统软件,实现了数据采集、处理、保存、尺寸可视化等功能。最后,利用夹角为120度、105度的Q235材料钝角焊缝及高强钢材料的直角、搭接焊缝,进行了熔核尺寸检测试验,并与宏观金相法的检测结果进行对比,结果表明,此方法适用于不同种类焊缝熔核尺寸的测量,具有良好的检测效果。本课题为焊缝熔核尺寸的测量提供了一种新的思路,为今后焊缝熔核尺寸的自动化检测奠定了基础,具有广阔的应用前景。