超声扫描显微镜钎焊质量检测

钎焊是人类最早使用的材料连接方法之一，在人类尚未开始使用铁器时，就已经发明用钎焊来连接金属。在5000年前埃及出土的古文物中，就有用银铜钎料钎焊的管子。中国在公元前5世纪的战国初期也已经使用锡铅合金钎料，在秦始皇兵马俑青铜器马车中也大量采用了钎焊技术。进入了18世纪工业革命推动了生产力的大爆发，钎焊工艺在工业制造中发挥了巨大的作用。

秦始皇陵运用了钎焊工艺的青铜马车

钎焊在工业上被定义为采用比母材熔化温度低的钎料，操作温度采用低于母材固相温度而高于钎料液相温度的一种焊接技术。随着工业发展，钎焊应用越来越广泛。钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝结构板、透平叶片、水冷板、硬质合金刀具和印刷电路板等。同时人们对于钎焊质量的要求也越来越高。

真空钎焊AMB陶瓷覆铜板焊接缺陷超声SAM测试

超声波是工业中常见的的无损检测方式；通常被用于金属、复合材料内部探伤、焊缝检测等领域。理论上超声波频率检测精度为对应频率波长的1/2左右。通常<20MHZ频率及以下频率的超声波缺陷辨精度>1.5mm。钎焊工艺常常被用于高附加值，精密零部件的链接工艺，对焊接质量要求较高，传统低频探伤设备并不能解决高精度钎焊缺陷检测难题。想要检测出工件内部更细微的缺陷，则需要更高频率的超声波换能器和一套高精度的运控系统，超声波扫描显微镜应运而生。

Hiwave超声扫描显微镜S600

超声波扫描显微镜简称SAM（scanning acoustic microscope)，又称SAT（Scanning Acoustic tomography）。它是一种利用超声波为传播媒介的无损检测成像设备。超声波扫描显微镜的工作模式主要为C-Scan模式，所以称为C-SAM。脉冲回波主要包括A扫描（A-Scan）、B扫描（B-Scan）、C扫描（C-Scan）、T扫描（T-Scan）。

超声波扫描显微镜利用高频超声换能器将脉冲超声送入工件样品，当超声波通过被测工件时，会在不同材料间对结合面产生反射以及透射，如液体与固体的结合面、固体与气体结合面、金属与塑料之间的结合面及固体材料内部缺陷 （如分层、孔洞、裂纹、夹杂等）会造成较大的振幅回波。超声波换能器接收反射波转换成电信号传给计算机，计算机系统准确辨识和提取反射回波信号。经过图像化处理，可对工件内部精准扫描成像。

超声波扫描显微镜的硬件包括三轴运动控制平台、超声脉冲发生器、数字采集器、超声波换能器（探头）及工控机等组成。超声波扫描显微镜按信号接收模式可分为反射模式和透射模式。反射式又称为脉冲回波法，即利用反射波成像，可以具体的聚焦到某一层，从而可以判断缺陷深度。

电接触材料钎焊层缺陷超声SAM检测

陶瓷覆铜板超声SAM测试

从Hiwave上述检测案例中我们可以明显看到，金属钎焊，金属陶瓷钎焊之间的超声SAM检测图像，从中可以清晰辨析出内部钎焊不良缺陷（图中明显发亮处）。焊接工艺的发展带动制造技术的发展，制造技术的发展同时也带动更高检测能力的发展，高精度的检测能力同时又反哺焊接工艺的检测，在工业领域属于良性的科技进步闭环。相信随着人们对产品焊接质量的愈发重视，超声SAM扫描技术在我国也会应用愈发广泛。 

上海和伍精密仪器股份有限公司（证券简称：和伍精密 证券代码：837263）毗邻上海交通大学闵行校区，位于沧源科技园·零号湾内，是一家专注于超声无损检测仪器设计、系统集成及技术服务的高新技术企业。现已通过ISO9001:2015质量管理体系认证。 

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