X射线检测工艺中的材料等效值及应用研究

针对飞机修理射线检测工艺中的不同材料等效系数开展研究，通过对不同材料等效厚度的理论推导得到了材料等效系数与衰减系数的关系，并使用钢与钛合金在不同管电压下进行了等效系数测量实验。结果表明，管电压在70 kV和90 kV时材料等效系数与衰减系数理论值和实测值能很好的对应，但因为散射线等因素，在100 kV以上时材料等效系数与衰减系数实验值与理论值之间有一定偏差。在射线检测中，在一定管电压范围内合理采用等效值应用到实际检测过程中，将有利于射线检测的实施。     

SiCw/A1复合材料X射线衰减系数及缺陷检测灵敏度

研究 20％V／VSiCw／6061A1 复合材料的 X 射线衰减系数及缺陷检测灵敏度(相对值)。 当管电压较低时,复合材料的 X 射线衰减系数较大,且缺陷检测灵敏度较差;当管电压＞100kV 时,两种材料的 X 射线衰减系数及缺陷检测灵敏度差别很小。     

SiCw／Al复合材料X射线衰减系数及缺陷检测灵敏度

研究２０％Ｖ／Ｖ ＳｉＣｗ／６０６１Ａｌ复合材料的Ｘ射线衰减系数及缺陷检测灵敏度（相对值）,对管电压较低时,复合材料的Ｘ射线衰减系数较大,且缺陷检测灵敏度较差：当管电压〉１００ｋＶ时,两种材料的Ｘ射线衰减系数及缺陷检测灵敏度差别很小。     

X射线在钢板中的衰减规律试验研究

在管电压和管电流不同的条件下,测量穿透不同厚度钢板后的剂量率,并利用original软件来对不同情况下测得的结果进行曲线拟合。试验结果表明：X射线在穿过物体过程中的衰减规律符合连续谱射线在物体中的衰减规律;管电压相同,随着管电流的增大各块钢板中的平均线衰减系数几乎不变;管电流相同,随着管电压的增大各块钢板中的平均线衰减系数减小;穿透相同钢板厚度时,随着管电流或管电压增大剂量率也增大;散射射线在X射线没有穿透物体时对剂量率的影响比较明显。     

平板对接焊缝射线检测中管电压对散射比的影响

为了了解平板对接焊缝射线检测中管电压对散射比的影响,并更好地保证底片影像质量,在其他透照参数不变的情况下,通过改变管电压来研究散射比的变化规律。结果表明:在管电流、曝光时间和焦距等参数相同的条件下,随着管电压的增加,散射比呈减小的趋势。试验为平板对接焊缝射线检测中管电压的选取提供了参考依据。     

合金锻件TC17中间坯超声检测计算法调节灵敏度的方法研究

对于合金锻件TC17中间坯的超声检测,采用底波计算法进行灵敏度调节时,存在杂波水平高的问题。以GH4169和TC17两组超声检测中散射衰减不同的对比样件组为样本,进行了衰减系数测量试验和计算法调节灵敏度试验,获得散射衰减对计算法调节灵敏度的影响。以此为基础,提出了TC17中间坯分区计算调节灵敏度的方法,并与一次底波计算法进行了对比。结果表明,分区计算调节灵敏度的方法,在杂波方面远优于一次底波计算法,有效地解决了TC17中间坯的超声检测难题。     

TC4钛合金舱体钨极氩弧焊焊缝X射线照相检测工艺

针对某TC4钛合金舱体变截面结构焊接接头进行了射线检测厚度宽容度分析与实验验证。结果表明,增大透照电压,厚度宽容度增加但检测灵敏度下降;相同透照电压下,由于实验条件不同,实验得到厚度宽容度高于计算结果;相同透照电压下,C7胶片厚度宽容度高于C4胶片,但其检测灵敏度低于C4胶片;舱体焊缝采用C4单胶片或C4C7双胶片一次透照,均能满足GJB1187A《射线检验》中底片黑度和检测灵敏度A级要求;实际产品选择C4单胶片一次透照检测工艺;舱体焊缝出现的主要内部缺陷为分散或密集小气孔(■0.1mm～■0.3mm)和分散大气孔(■0.3mm～■0.8mm)。     

数字射线检测影像评价参数与透照参数的关系研究

以TC4钛合金试样为研究对象,对数字射线检测透照参数（曝光量、放大倍数、焦距）与图像信噪比及空间分辨率的关系进行研究。结果表明:在透照管电压为90 kV的条件下,当管电流在2.0~8.5 mA范围内,钛合金DR图像空间分辨率随着曝光量的增加无明显关系,DR图像信噪比随曝光量的增加而增大。当固定管电流为7 mA,放大倍数从1.0增加到5.0,DR检测图像空间分辨率与放大倍数呈正相关,而信噪比在放大倍数1.0~3.5倍之间呈现急剧增大后缓慢增加现象,放大倍数大于3.5倍后,信噪比趋于恒定值。保持放大倍数为2,源到探测器距离在100~180 cm范围内变化时,钛合金DR检测图像空间分辨率和图像信噪比均与源到探测器距离呈正相关。综合分析可知,在一定范围内,选择较高的曝光量、较大的源与探测器距离及合适的放大倍数,TC4钛合金图像空间分辨率和信噪比达到较高水平,提高系统缺陷检出能力。     

置氢TC4钛合金与TiAl合金的扩散连接研究

分别对Ti Al合金与TC4钛合金、置氢0.5 wt%的TC4钛合金进行了扩散焊接试验。利用扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、能谱分析仪对接头界面进行了分析,并开展了抗剪强度试验。结果表明,在焊接温度为850℃,连接压力为15 MPa的工艺参数下,当保温时间为5 min时,连接界面存在细小孔洞;当保温时间为15 min时,置氢TC4钛合金的界面孔洞消失,并且产生一定厚度的反应层:保温时间达到30 min时,置氢TC4钛合金与Ti Al合金接头的连接强度平均可达290 MPa。断口分析表明,界面组织主要由Ti Al、Ti_3Al、Ti Al_2和Ti_3Al_5相组成。在相同的扩散焊接工艺规范下,置氢TC4钛合金与Ti Al合金的扩散接头连接强度明显高于未置氢TC4钛合金与Ti Al合金的扩散接头连接强度。     

基于组分特性的材料密度工业X射线CT定量检测

分析了材料组分、密度对射线衰减系数的影响,介绍了基于组分特性的材料密度工业X射线CT定量无损检测方法——线衰减系数对比法。以铝合金标准样品密度定量检测为例,研究了X射线“等效能量”的获取方法,建立了“等效能量”下CT值和线衰减系数的对应关系。通过线衰减系数和质量衰减系数实现了对铝合金材料密度的定量检测。试验研究表明。对于密度均匀的铝合金材料,基于组分特性的线衰减系数对比法测试精度明显优于密度对比法。     

X光检测钛合金高密度夹杂物方法的研究

通过选取几组常用的TC11钛合金厚度试样，用改变x光拍片参数及不同规格的象质计的方法，来检测x光无损检测方法对缺陷的灵敏度，从而确定其可检性，以此研究探讨采用x光检测高密度金属夹杂的可行性。试验证明：x光无损检测方法适用于对截面厚度不大于50mm的TC11钛合金中用来检查及发现不小于ф0．2mm可见线径灵敏度下的高密度金属夹杂物。     

X射线实时成像图像质量的影响因素

以某卫星用钛合金高压气瓶为例,通过大量的工艺试验和图像采集,较系统地分析了影响X射线实时成像图像质量的各个因素,研究结果表明：管电压和放大倍数是影响X射线实时成像图像质量的主要因素,管电流和焦距的影响作用相对较小。在优化工艺下所摄得的图像,其灵敏度和清晰度已达到X射线照相中粒度胶片的水平。     

管电压对射线数字成像检测成像质量的影响

射线数字成像(DDA+CR)检测中,X射线管电压是最重要的工艺参数之一。目前,考虑到管电压过高会降低射线检测的主因对比度,国内外相关标准均对射线数字成像检测管电压的选用给出了相应的推荐值。试验对比DDA和CR检测时,缺陷试板在不同管电压下的数字图像质量和缺陷识别度,分析产生差别的原因,提出在合理范围内选用高于推荐值的管电压,配合相应的图像处理技术,可以提高数字图像信噪比,补偿由于管电压提高引起的图像对比灵敏度损失,最终提高缺陷识别度。试验结果表明:基于传统胶片照相工艺经验而来的管电压推荐值并不适用于射线数字成像检测,需根据特定的检测系统开展相关工艺试验确定X射线管电压上限值,且此上限值远高于相关标准的推荐值。     

电子束局部热处理对TC4合金接头疲劳性能影响

通过低周轴向应变疲劳试验,研究了电子束局部热处理对TC4钛合金接头疲劳性能的影响.结果表明,电子束局部热处理TC4钛合金接头在疲劳过程中存在一定的软化行为;在一定的载荷条件下,与焊后未热处理状态相比,经过电子束局部热处理后,TC4钛合金电子束焊接接头的疲劳寿命可以提高30%以上.     

焊接检验及其设备

焊接接头的复制检验;X射线线阵实时成像焊缝缺陷检测方法;基于高频加强变换的焊接缺陷检测方法;钛合金压力容器焊缝X射线照相灵敏度影响因素分析;Ф25．4mm×0．5mm钽（Ta）管焊接接头的X射线检测;超声TOFD检测成像及缺陷定位系统;铜钢堆焊接头的超声信号特征及质量评价。     

脉冲磁场对TC4钛合金表面硬度及微观组织的影响

为强化TC4钛合金的表面硬度，采用脉冲磁场及铜片驱动的方法，对TC4钛合金板材进行了不同电压和冲击次数的试验，并利用显微硬度计、光学显微镜、有限元模拟对试验结果进行分析。结果表明，脉冲磁场冲击能明显提升TC4钛合金板的表面硬度，处理后硬度最高值为376.9 HV0.1,提升率达10.9%,并促进了β相细小均匀分布；另外在一定范围内，高能、多次冲击均是提升TC4钛合金板材表面硬度的有效途径。     

X射线衰减系数与射线管电压的关系初探

分析了射线能量与射线衰减系数的关系，试图找出管电压与射线衰减系数间的粗略定量关系。     

微弧氧化对TC4钛合金高温抗氧化性能的影响

采用直流稳压电源,在Na2SiO3、Na3PO4电解液中对TC4钛合金表面进行微弧氧化处理,研究了微弧氧化对TC4钛合金高温抗氧化性能的影响.结果表明,经微弧氧化的TC4合金高温抗氧化性能明显优于TC4钛合金;在750℃循环氧化100h后,经300V电压微弧氧化60 min的TC4钛合金的氧化增重为7.8 mg/cm2,而未经微弧氧化处理的TC4钛合金氧化增重为30.51 mg/cm2;随着微弧氧化时间增长和电压的增大,微弧氧化TC4钛合金的高温抗氧化性能也增强.     

PCBN刀具高速切削钛合金TC4切屑形态研究

试验设计多组切削用量,采用正交试验方法,对不同切削用量参数下,PCBN刀具切削钛合金TC4的切屑形态进行研究,同时对PCBN刀具车削钛合金TC4进行二维有限元仿真,从理论上对锯齿化切屑形成原因进行分析。试验结果表明,PCBN刀具切削钛合金TC4产生的切屑存在锯齿状切屑、长条形带状切屑和弯曲旋状切屑;切削用量对切屑锯齿化存在较大的影响,表现为较小的切削用量条件下形成锯齿状切屑,随着切削用量参数变大,切屑呈现长条带状和弯曲旋状切屑;试验从周期性断裂理论和切削温度角度对切屑形态进行了分析讨论,并得到当PCBN刀具在高速下切削钛合金TC4材料时,形成的切屑并不均是锯齿状的结论。     

电子束焊焊缝狭窄结构射线检测技术

某钛合金筒体与封头连接采用电子束焊接,其焊缝可检区域狭窄,射线检测时焊缝两侧结构极易产生遮挡导致焊缝投影不全。采用源在外的单壁单影垂直透照检测方法,通过严格控制射线机与工件的相对几何位置,结合胶片斜贴的方法,解决了焊缝投影成像不全的难题。在检测质量控制方面,通过采用适当提高管电压、控制曝光量以提高底片黑度值的方法,降低射线散射对成像质量的不利影响,实现了0.8%的相对灵敏度及不小于Φ0.3 mm的缺陷识别能力,保障了产品生产的顺利实施。