高强度钢产品的失效和断裂，往往发生在焊缝周围。零件运动或振动时最容易疲劳，或者说磨损，因为这时焊缝与基材之间的应力更加集中。如果焊接质量不合格，最终就会出现裂纹。

SSAB知识服务中心的连接与热切割技术经理Anders Ohlsson解释，对焊接结构进行可靠的质量保证需要付出高昂的成本。因此，无法有效保证产品的焊接质量，就成为困扰当今钢铁行业的主要问题之一。

他表示：“焊接通常在生产期间进行，但要等到生产完成后，才能通过目视检查质量。因此，在焊接缺陷被发现之前，或许零件已经完成了整个生产过程。而一旦发现缺陷，零件就需要维修，或者干脆报废。”Ohlsson续指：“由于时间和成本的限制，在所有产品中往往只能抽检一小部分。所以，即使投入大量的时间进行焊接检查，依然无法避免有焊接缺陷的零件流入市场的风险。” 

不过这些问题即将成为历史，这归功于斯德哥尔摩KTH皇家理工学院博士生 Thomas Stenberg的一项创新技术。Stenberg和他的同事发明了一种很有效的质量保证（QA）方法，采用激光轮廓扫描仪来评估焊接面和检测焊接质量。此方法最具革新性的是，可以在实际的焊接过程中实时进行在线评估。

“该系统将提供即时反馈，让焊接操作员知道焊接接头是否满足所有要求，”Stenberg解释：“如有缺陷，焊接机器人可以调整工艺参数，以保证焊接质量符合期望的结果，不必返工，也不会打乱生产过程。”

Ohlsson补充，新的质量保证方法有可能彻底改变许多SSAB客户使用高强度钢的方式，创造更多的应用机遇，使客户受益于高强度钢的超卓品质，包括降低部件重量和减少燃料消耗。

Ohlsson说：“最大程度减少疲劳所致的失效，就能摆脱现在的局限，扩大高强度钢的应用范围，比如用于高应力集中的机器和部件。这些应用的例子包括制造业和林业设备的底盘、拖车底盘以及能源生产中使用的部件。”

在2015年瑞典钢铁大奖评选中，Stenberg凭借其在新的质量保证方法上开创性的工作，荣获SSAB颁发的“大学挑战赛”奖。Stenberg认为，这种方法对客户大有好处。 

他说：“首先，由于机器人行走速度增加，我们预计生产力可提升约50%，焊接填充材料的消耗量最多可减少30%。另外，由于减少了检查次数，并且废品或返工量降至最低，所以制造商的交货时间也可以缩短。”

应用领域

这种新的质量保证技术主要用于一系列焊接方法，包括MMA、MIG/MAG、TIG、SAW、激光和等离子焊接。在SSAB看来，它尤其适合Strenx高强度钢产品计划。

QA新方法 

该方法是一种开创性的质量保证技术，采用激光轮廓传感器来评估焊缝表面及测量参数，从而保证承受疲劳载荷的结构件质量。焊接操作员用激光轮廓扫描仪来检测焊接面和评估焊接质量。如发现缺陷，焊接机器人可以调整工艺参数，以保证焊接质量符合期望的结果。目前，Thomas Stenberg和他的同事正在开发该方法的商用版，预计将在一到三年内投放市场。

作者：ISABELLE KLIGER