焊接部位焊透不良與量測、檢查的效率化

焊接部位的機械特性和破壞

除了母材，與之接合的焊接部位（焊珠、焊透）也都是焊材（焊接棒、焊線等）熔融、凝固的金屬材料。
代表性的電弧焊除了焊接金屬外，受到焊接熱影響的母材和金屬的機械特性也會發生連續變化。另一方面在焊珠表面形成的「餘高」則具有不連續性。若不連續性集中，機械特性也會產生偏差，可能會因應力集中而造成破壞。

強度設計和焊接品質

一般金屬產品的強度設計會預設承受的載重，求出作用在各金屬部材的載重，來決定材料。各部材的焊接部位的載重也必須進行強度設計，以實現焊接品質。
透過量測焊接後的焊珠截面大小「喉深（Throat depth）」與「焊接腳長度」、「焊透深度」等，檢查焊接品質也很重要。一般利用巨觀量測焊接後的截面，進行焊接部位的品質評估。

焊透深度和焊透不良

焊透深度會大幅影響接合強度。焊接部位有焊透深度和與母材的關係等不合宜的「焊透不良」時，會大幅損害焊接的品質和強度。以對接銲為例，代表性的「焊透不良」如下。

焊透不足

對熔融金屬的輸入熱不足等，導致相對於必要的焊透深度，焊透量不足的不良。搭接角焊的範例如圖所示。對接銲中容易發生在坡口下部，如果是薄板的T（水平填角）接頭，一般焊透深度在薄板側的20%以下，即被視為焊透不足。

融合不良

有部分熔融金屬未熔入母材的不良。薄板的T（水平填角）接頭的範例如圖所示。原因包括熔融金屬的輸入熱不足、熔融金屬向前流動，而環縫銲接則發生於前行焊珠和後行焊珠尚未充分焊透即進入搭焊時等。

全焊透焊接、部分焊透焊接和強度

因坡口的差異，焊透樣式和焊接部位的強度也不同。

全焊透焊接

全焊透焊接是用熔融的接合材（焊條、焊線）讓接合母材的坡口連成一體的滲透焊接方式。
全焊透部位和母材具有相同耐力，強度的可靠性很高。但也必須有極高的焊接品質。特別是焊接部位端部必須注意避免脫模死角等不良。此外銲縫凸量過剩時，應力會集中成為裂紋。因此銲縫凸量的管理、調整也很重要。

部分焊透焊接

部分焊透是在母材上局部焊接坡口的方法。一般多採用全焊透焊接，但部材的設計、製作上接合部位交錯時，就必須採用部分焊透焊接。

對彎矩與拉力作用的部位進行部分焊透容易導致強度不足。根據焊接部位的強度設計，以及量測、檢查是否符合「喉深」等尺寸條件，特別重要。

清晰捕捉焊點和母材邊界的4K高解析度影像

焊接部位的截面和母材邊界的對比度較低，以往的顯微鏡有看不清楚境界，導致難以判斷、量測的課題存在。

4K數位顯微鏡「VHX系列」透過高解析度4K影像，可清晰捕捉到邊緣。即使是母材邊界的搭接角焊截面，也可清晰觀察邊緣與金屬組織的差異。
可消除以往焊透尺寸量測時的困擾，減少作業工時並提升檢查的正確性。

焊接部位的尺寸量測效率化

焊接部位截面的尺寸量測，是強度和品質的重要檢查。若使用以往的立體顯微鏡，對母材和焊珠的對比度較低，難以判斷量測位置。還必須目測對準刻度，手動輸入數值，導致人為誤差等課題。

4K數位顯微鏡「VHX系列」可在邊界清晰的4K高解析度影像上點選量測位置，簡單進行焊接腳長度、喉深、焊透深度等的「2D尺寸量測」。輕鬆完成次微米級的高精度量測，大幅減少作業工時。
透過最新的「自動邊緣擷取功能」，可預防出現人為誤差。並且可由相簿選擇已量測、儲存的資料，再次進行尺寸量測，因應多樣化的檢查要求。

焊接的焊透量測

焊珠的3D尺寸量測、3D形狀觀察

焊珠有連續的凹凸形狀。焊珠表面有銲縫凸量不足、重疊、脫模死角、細孔、裂紋等的不良（非連續性）時，就無法得到原本想要的機械特性，成為破損原因。一般的顯微鏡只能對焊珠凹凸部分對焦，而且無法取得銲縫凸量等評估所需的高度資訊。

4K數位顯微鏡「VHX系列」只要簡單操作，即可瞬間合成多個焦點位置，對有凹凸的目標物全對焦，還可進行「3D尺寸量測」。此外顯示焊珠的3D形狀，除可由各種角度自由檢查焊珠表面的形狀外，還能進行任意的截面輪廓量測。能進行形狀分析與粗糙度分析，也可檢查焊珠周邊的母材表面的焊濺物與裂紋等。

瞬間編製量測、檢查報告

以往除了量測和檢查麻煩外，編製報告也是很大的作業負擔。
4K數位顯微鏡「VHX系列」配備「報告功能」。和電腦一樣可安裝Excel，事前設定範本，除了目標物的放大影像外，還可瞬間輸入量測值與OK/NG判定。可大幅減少編製報告所需的精力和工時。