涡轮叶片锥束CT重建质量优化

介绍了自主开发的锥束X射线CT检测系统的组成,利用该系统对某型精铸涡轮叶片试样进行了CT扫描与重建,对其叶型轮廓特征实现了三维可视化显示。讨论了透照管电压、旋转轴倾斜校正、投影数量以及滤波等因素对重建质量的影响。通过研究涡轮叶片叶身CT重建质量的影响因素有助于拓展CT技术在叶片检测领域的应用,实现对叶型偏差分析,叶片铸造缺陷的定位和量化以及叶片壁厚的精确测量。     

复合陶瓷保温结构压力容器CR检测工艺优化

针对复合陶瓷保温结构射线检测时垫板结构对X射线穿透性能的影响,研究了复合陶瓷保温层厚度、附加垫板结构及X射线透照工艺中关键参数(管电压、曝光时间等)对检测图像质量的影响。结果表明:复合陶瓷保温层厚度的增加及附加垫板结构会降低对比灵敏度与图像分辨率,降低图像质量;检测固定厚度的复合陶瓷及压力容器焊缝时,随着管电压的升高,图像对比灵敏度下降,当管电压为190 kV时,图像分辨率达到最佳值;曝光时间的延长可以提高对比灵敏度和信噪比,并改善图像质量。     

工业CT检测工艺参数对复合材料检测图像质量的影响

工业CT检测工艺参数影响着复合材料的检测图像质量,复合材料在最佳的检测工艺参数下可以获得高的清晰度、对比度和缺陷尺寸测量精度,从而有助于检测质量的评判。以碳纤维复合材料为试验对象,研究了工业CT检测工艺参数对其检测图像质量的影响,获得了最佳的检测工艺参数。     

锥束CT工艺参数对成像质量的影响

影响锥束CT成像质量的工艺参数较多，通过研究关键工艺参数对CT图像质量的影响规律，可获得更好的锥束CT成像效果。基于德国卡尔蔡司公司的METROMTOM 1500型微焦点锥束CT系统，研究了管电压、管电流、焦点尺寸、试样的几何位置、投影数量、积分时间、Binning模式等关键工艺参数对CT图像质量的影响。结果表明，在管电压足够的情况下调整管电压和管电流，将焦点尺寸和体素尺寸控制在接近时获得的图像清晰度最好；减小被测物体与射线源的距离，能够明显提高图像清晰度；增加投影数量可以明显减少干扰噪声；高Binning模式能够提高图像的细节分辨率；积分时间对图像的质量影响不明显。     

陶瓷复合装甲与铝合金数字射线等效系数的确定

陶瓷复合装甲属于非标准材料,在进行数字X射线成像(DR)检测时,其曝光条件的确定缺乏相应依据。在相同的透照管电压下,对SiC陶瓷复合装甲阶梯试块及6063铝合金阶梯试块进行了数字X射线成像检测,以确定两种材料的等效系数。试验结果表明,透照管电压为45 kV～70 kV时,SiC陶瓷复合装甲与6063铝合金的等效系数为0.78～0.89。该试验结果对SiC陶瓷复合装甲数字X射线成像检测技术条件的确定具有一定的指导意义。     

等角扇形束投影的CT重建算法研究

通过线阵探测器CT系统CD-300BX获得C/C复合材料多个角度下的扇形束CT扫描投影数据,设计并实现了滤波反投影算法。讨论了常用滤波函数和内插方式对CT重建质量的影响,采用峰值信噪比和平均梯度对CT图像重建质量进行客观评价,并与CT系统算法重建结果进行对比。研究结果表明:选用R-L滤波和紧邻内插时CT图像重建质量最好,本文开发的滤波反投影算法重建质量达到了CT系统的重建质量,可满足扇形束投影的CT重建需求。     

提高工业数字射线图像对比度及信噪比的工艺措施

对比度及信噪比是构成工业射线数字图像质量的核心要素。从人眼的视觉特性入手,计算验证了人眼对灰度的分辨能力,在数字射线探测器接收特性基础上总结了图像对比度及信噪比与曝光参数的关系,据此提出了一种提高工业数字图像对比度及信噪比的工艺措施。可供优化数字式射线实时成像检测工艺（RTR）及配置检测设备时参考和应用。     

3D打印镂空结构缺陷X射线CT检测

3D打印镂空结构在减重方面具有重要的工程意义. 基于X射线CT成像检测技术，文中研究了光敏树脂材料3D打印镂空结构缺陷的识别及定量化检测问题. 通过研究X射线管电压及管电流对CT成像信噪比、清晰度及对比度的影响，获取了优化的检测工艺参数；在获取的CT图像中对缺陷尺寸进行了无损测量，采用破坏性试验进行了验证，并分析了测量误差. 结果表明，采用优化的检测参数能有效提升检测灵敏度及检测精度，文中试验条件下可有效识别直径0.1 mm的气孔，缺陷尺寸测量平均相对误差不超16%.     

AZ陶瓷与铝合金数字射线检测等效系数的确定

AZ陶瓷(ZrO₂增韧Al₂O₃)作为一种抗弹材料,为保证其防护性能,需要通过无损检测手段严把质量关。目前常用X射线法进行检测,但由于AZ陶瓷属于非标准材料,其曝光条件的确定缺乏相应依据。采用6063铝合金作为标准材料,在相同透照管电压下对AZ陶瓷阶梯试块及6063铝合金阶梯试块进行X射线数字成像,拟合得到厚度与图像灰度值间的关系曲线及拟合公式,由此计算得到在该管电压下AZ陶瓷与6063铝合金的等效系数。结果表明：透照管电压为75～95 kV时,AZ陶瓷与6063铝合金的等效系数为3.03～3.79。该试验结果对AZ陶瓷X射线数字成像检测技术条件的确定具有一定的指导意义。     

AZ陶瓷与铝合金数字射线检测等效系数的确定

AZ陶瓷(ZrO₂增韧Al₂O₃)作为一种抗弹材料，为保证其防护性能，需要通过无损检测手段严把质量关。目前常用X射线法进行检测，但由于AZ陶瓷属于非标准材料，其曝光条件的确定缺乏相应依据。采用6063铝合金作为标准材料，在相同透照管电压下对AZ陶瓷阶梯试块及6063铝合金阶梯试块进行X射线数字成像，拟合得到厚度与图像灰度值间的关系曲线及拟合公式，由此计算得到在该管电压下AZ陶瓷与6063铝合金的等效系数。结果表明：透照管电压为75～95 kV时，AZ陶瓷与6063铝合金的等效系数为3.03～3.79。该试验结果对AZ陶瓷X射线数字成像检测技术条件的确定具有一定的指导意义。     

微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价

针对目前微电机转子轴无心外圆磨过程中砂轮修整频繁的问题,采用微晶陶瓷刚玉砂轮替代传统刚玉砂轮磨削微电机转子轴。通过搭建平面磨削工艺平台,参考无心磨砂轮修整及其磨削加工参数,从磨削温度、工件表面粗糙度、表面微观形貌、磨削比等方面,对比分析微晶陶瓷刚玉砂轮与传统刚玉砂轮的磨削性能。结果表明:相对传统刚玉砂轮,微晶陶瓷刚玉砂轮不仅有效改善磨削温度（降低38.5％）,提高工件表面加工质量（表面粗糙度降低78.6％）,还具有较高的砂轮磨削比（提高2.2倍）。选用微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴进行无心磨生产线验证,结果表明:微电机转子轴无心磨样件的各项检测结果均满足实际生产指标要求,且较传统刚玉砂轮延长了1.6倍的修整周期,在提高加工质量的同时,显著提高了生产效率。      

Evaluation of dissimilar friction stir lap joints using digital X-ray radiography

A digital X-ray radiography methodology is proposed for quality assessment of aluminium–zinc coated steel dissimilar lap joints produced by a friction stir welding process. This methodology uses digital frame integration for acquisition of data to reduce the image noise followed by high pass filtering to sharpen the image by gradient operation and contrast adjustments to detect micro defects in FSW joints. The effect of welding parameters such as rotational and travel speed of weld tool and penetration depth on quality of the weld is studied. The new methodology has resulted in three-fold increase in signal-to-noise ratio (SNR) with improved defect detection sensitivity. The present study clearly shows that the weld tool rotational speed, travel speed and plunger depth have a decisive role on the quality of the weld obtained by the friction stir welding process.     

AZ陶瓷X射线数字成像最高允许管电压研究

采用X射线数字成像检测方法(DR)分别对厚度为6、8、10、12 mm的AZ陶瓷片(ZrO2增韧Al2O3)进行检测,通过分析检测图像分辨率、灵敏度及归一化信噪比等指标,研究其最高允许管电压。结果表明：当曝光量要求不小于0.5 mA·s时,6、8、10、12 mm AZ陶瓷DR检测的最高允许管电压分别为80、95、105、115 kV;对于数字阵列探测器而言,管电压升高引起的信噪比升高对灵敏度的影响程度大于对比度降低的影响程度,在管电压能够穿透被检工件的前提下,随着管电压的升高,检测灵敏度不会发生明显变化;管电压在190 kV以下时,保证归一化信噪比大于120可得到满足GB/T 35388—2017标准B级检测技术质量的图像。     

AZ陶瓷X射线数字成像最高允许管电压研究

采用X射线数字成像检测方法(DR)分别对厚度为6、8、10、12 mm的AZ陶瓷片(ZrO2增韧Al2O3)进行检测，通过分析检测图像分辨率、灵敏度及归一化信噪比等指标，研究其最高允许管电压。结果表明：当曝光量要求不小于0.5 mA·s时，6、8、10、12 mm AZ陶瓷DR检测的最高允许管电压分别为80、95、105、115 kV；对于数字阵列探测器而言，管电压升高引起的信噪比升高对灵敏度的影响程度大于对比度降低的影响程度，在管电压能够穿透被检工件的前提下，随着管电压的升高，检测灵敏度不会发生明显变化；管电压在190 kV以下时，保证归一化信噪比大于120可得到满足GB/T 35388—2017标准B级检测技术质量的图像。     

熔模铸造发泡涂料和多孔性型壳的研究

往精铸加固层涂料中国发泡剂和稳泡剂以制成发泡涂料并用之制成多孔性型壳，在保证型壳显态强度和高温强度的基础上，降低其残留强度，改善溃散性。文中讨论了发泡涂料中气泡分布状态，密度，粘度，屈服值和涂片重等。还讨论了多孔性型壳的湿态，高温和残留强度以及溃散率等。。     

基于Taguchi方法的滑动轴承二道次旋压工艺参数优化

以QSn7-0.2锡青铜为试验材料,以减薄率、道次分配比、一道次进给比和二道次进给比为试验参数,设计正交试验,以成形件内外轴线直线度误差为评价指标,利用Simufact软件对二道次错距旋压进行数值模拟,利用Taguchi方法分析仿真结果的信噪比,优化试验参数,得到各参数对滑动轴承内外轴线直线度误差的影响程度顺序与最优工艺参数组合,并进行试验验证。结果表明,Taguchi方法可有效降低工件内外轴线直线度误差,提高产品性能。     

热障涂层X射线显微镜三维成像

以双层结构热障涂层为研究对象,采用三维X射线显微镜、图像处理技术研究了热障涂层的形貌、组成、厚度、孔隙及孔隙率等三维结构特征。采用三维成像方法获得了高分辨率的热障涂层层状结构CT图像,用三维分割与提取法得到了陶瓷隔热层、粘结层和基体的三维形貌,定量分析了厚度、孔隙尺寸、孔隙数量及孔隙率等热障涂层重要表征参数。结果表明,三维X射线显微镜厚度分析结果与扫描电镜分析结果基本一致,孔隙率受重建精度影响。     

扫描电压及散射线校正对叶片工业CT三维成像边界提取的影响

为实现航空发动机叶片壁厚的自动测量,提高航空发动机叶片的测量效率及准确性,在不同电压下对航空发动机叶片进行三维锥束CT(电子计算机断层扫描)成像试验,对获取的三维CT体数据进行了表面测定,同时,比较了400 kV和430 kV下散射线校正与未校正的边界,并对2组经过散射线校正后的数据进行标准量块(嵌入叶片中的)提取边界...