基于Lamb波的复合材料PCB基板缺陷检测仿真

针对复合材料PCB(Printed Circuit Board)基板缺陷的检测,研究了Lamb波在多层复合板中的传播问题。利用有限元软件对Lamb波在复合板中的传播进行研究,并通过对复合板中缺陷的大小和尺寸对Lamb波的影响分别进行了仿真,得到相应的波形曲线。根据Lamb在板中的传播规律和传播特点,检测板中缺陷的存在。通过对波形模态的分析得到,缺陷越大,反射的回波的幅值越大;缺陷离激发点的距离越远,反射的回波幅值会越大。结果表明利用Lamb波检测复合材料PCB基板中缺陷具有一定的效果。     

变径管周向导波Lamb波传播特性

对周向导波Lamb波在变径管中的传播特性进行了研究。通过仿真软件WAVE3000选取检测变径管所用探头的楔块角度。针对不同倾斜角度的变径管,分析了周向Lamb波的传播特性,研究了不同激励频率的周向Lamb波在变径管中的传播特性,分析了超声接收信号频散、信噪比等特性,并给出了激励信号的最佳周期数,给变径管周向导波检测提供借鉴。     

薄壁十字交叉激光焊结构缺陷超声Lamb波检测

为了有效识别薄壁十字激光焊结构中未焊透缺陷,开展了超声Lamb波法检测研究. 采用有限元分析方法模拟了A0和S0模态Lamb波在薄壁中与缺陷的作用结果,对缺陷尺寸与回波反射系数的关系进行了预测. 在此基础上,进行仿真结合试验,确定了不同模态Lamb波的入射点、激励角度,探讨了A0和S0模态Lamb波用于识别1.9 mm厚薄板十字激光焊接结构未焊透缺陷的可行性,并获得了超声Lamb波反射系数与缺陷尺寸的关系. 结果表明,仿真研究和试验实测结果的趋势具有较好的一致性. 采用超声Lamb波检测时,A0模态波能够有效检测十字焊接结构中的未焊透缺陷,且可一定程度上表征缺陷的尺寸;而S0模态波对结构中的未焊透缺陷不易于识别.     

奥氏体不锈钢焊缝超声TOFD检测中声波传播特性分析及其应用

由焊缝组织引起的声波衰减及散射严重影响奥氏体不锈钢焊缝的超声TOFD检测效果,这在无损检测方面是亟待解决的难题.文中分析焊缝中各角度检测声束形成的缺陷衍射波幅度及检测信号信噪比特征,揭示声波传播特性的影响因素.结果表明,不锈钢焊缝中的超声波传播具有明显的各向异性特征,柱状晶生长方向与声束入射方向的夹角对检测波衰减及散射具有显著影响;文中结合金相结构图建立焊缝组织模型进一步解释了声波传播各向异性的形成机理;并以此为基础提出一次波检测方法和二次波检测方法,获得了较好的检测效果.     

空气耦合超声波的位移测量

非接触测量距试件表面几十毫米处的距离或位移时,激光是主要的检测手段。然而,当检测容易吸光的黑色橡胶、表面反射很弱的透明材料以及表面反射和底面反射重合在一起的半透明材料时,激光检测方法就无能为力了。非接触空气耦合式超声无损检测技术很好地弥补了激光检测技术的不足。利用空气耦合超声表面发射法,只需测量试件的表面反射波即可测量任何材料试件的距离或位移。使用表面反射法,选用2 MHz的空气耦合点聚焦探头,在空气中对试件位移进行了实时测量,试验结果表明,温度变化在0.1℃范围内时,检测精度能达到0.01mm。     

超声TOFD二次波检测技术在奥氏体不锈钢焊缝无损检测中的应用

由组织结构引起的声能衰减、散射、声束扭曲会使得奥氏体不锈钢焊缝的超声检测较为困难。分析了焊缝中超声波衰减及散射的各向异性特征及其影响因素,并提出了基于超声TOFD技术的二次波检测方法。通过调整探头间距改变焊缝目标区域的检测声束折射角,深入分析声束入射方向及晶粒生长方向对检测信号信噪比的影响。结果表明:检测波在奥氏体不锈钢焊缝中的传播呈现明显的各向异性特征;当检测声束与柱状晶生长方向成较小夹角时,可获得较高的检测信号信噪比。因此,当探头置于焊缝余高侧时,为获得较小的检测声束与柱状晶生长方向间的夹角,采用基于超声TOFD技术的二次波检测方法可提取焊缝中缺陷的衍射波特征信号。     

复合材料Lamb波时间反转检测方法研究现状

综述了复合材料Lamb波时间反转检测方法的研究现状,在分析Lamb波检测特点的基础上,阐述了Lamb波时间反转方法的基本原理及其在应用中的具体操作过程,重点分析了国内外研究机构针对这一方法在理论研究、模拟仿真及应用实践等方面的研究现状,总结了该方法目前存在的不足及需要解决的问题,并对下一步研究工作进行了展望。     

复合材料Lamb波检测中S0单模式信号的提取

Lamb波的频散与多模式现象以及复合材料的各向异性限制了复合材料的应用研究。文章以玻璃纤维增强复合材料层合板为研究对象,利用图形法进行Lamb波频散方程求解,由此绘制频散曲线并分析了频散现象,计算了A0,S0的传播速度。搭建了试验系统,基于HHT变换,提取了信号特征并获取了信号的传播速度。结合A0,S0的速度理论值,实现了对Lamb波S0单模式的提取,由此简化了lamb波的使用,使之可广泛应用于复合材料的损伤检测。     

脉冲激光全息定量无损检测方法研究

研究的脉冲激光冲击加载的脉冲激光全息定量无损检测新技术可分析计算出脱粘缺陷的深度、大小和脱粘空穴的间隙开度.着重从理论上阐述这一测量技术,推导缺陷参数的计算公式,并简要介绍新型的加载方法——脉冲激光冲击加载法和试件中位移波的传播规律.     

影响高强镀锌钢数控CO2激光焊焊接质量的试验分析

讨论了数控激光焊接高强钢焊接质量的影响因素,利用正交法优化设计试验,并对焊接试件进行了拉伸试验、焊缝金相组织分析和显微硬度试验、焊接接头SEM分析、焊缝盐水腐蚀试验等多种焊缝质量的检测.同时分析了高强钢焊缝常见缺陷,并给出了一套可以有效控制焊接高强钢加工质量的优化试验参数.     

焊接工艺对9Ni钢焊缝超声检测的定量影响

从超声检测的定量对比出发,研究焊接工艺对9Ni钢焊缝超声传播性能的影响,探讨焊缝组织及晶粒度大小的变化对9Ni钢超声检测定量结果的影响,为优化9Ni钢超声检测工艺、提高缺陷超声波定量检测的精度提供依据。选用药芯焊丝电弧焊(FCAW)与手工电弧焊(SMAW)的焊缝进行超声检测结果的定量对比,分析了两种焊接工艺成型的焊缝与母材上同样缺陷的定量结果差异,并分析了检测中产生误差的原因。     

激光焊接质量诊断技术的最新进展

激光焊接质量诊断技术对于保证焊接质量、满足生产需要具有重要意义。近年来,多传感器融合、现代模式识别、同轴信号采集等新技术被广泛应用于这一领域,技术的进步使得系统正从简单的过程稳定性监测向质量诊断方向发展。简要介绍了几种典型的激光焊接质量诊断系统,并分析了现有系统的不足及发展方向。     

激光-TIG复合热源焊接钛合金T形结构焊缝成形特点及影响因素分析

采用激光-TIG弧复合焊接工艺对钛合金T形结构单面焊背面双侧一次成形焊接新技术进行了研究,通过综合试验、对比分析等方法,研究了多种试验条件下T形结构焊缝成形特点及影响因素,给出了采用激光-TIG复合焊接工艺实现钛合金T形结构单面焊背面双侧一次成形焊接的最佳工艺方案.结果表明,采用激光-TIG复合焊接工艺焊接钛合金T形结构与钨极氩弧熔透焊工艺相比在焊缝组织、焊接效率、焊缝成形、间隙适应性等方面有明显的优势.     

轻金属材料激光+GMAW复合热源焊接机理的研究进展

激光+GMAW复合热源焊接是近几年在国际上得到迅速发展和应用的焊接前沿新技术,是轻金属材料优质高效连接的最佳熔焊工艺.但对其内在的物理特征及其基础理论和关键技术问题还缺乏深入的研究.文中分析了激光+GMAW复合热源焊接在国内外的研究现状,并在此基础上根据作者已进行的研究,提出了当前应当重点深入研究的几个关键科学和技术问题,如激光与电弧的能量耦合机制、激光对弧焊熔滴过渡的作用机制、复合热源焊接熔池内的传热与传质、复合热源焊接冶金、焊接接头的应力-应变场与变形控制规律等.最后指出数值模拟是轻金属材料复合热源焊接基础研究的重要手段.     

激光焊接质量实时检测技术的研究现状

从检测信号和内容两个方面介绍了国内外激光焊接质量实时检测技术的研究现状。用于检测的信号主要有可听声波、超声波、紫外辐射、可见光、红外辐射、等离子体电信号以及机器视觉等，分析了每种信号的优缺点；目前实时检测的内容主要有焊接过程的稳定性、装配质量、离焦量、焊缝熔深和表面形貌、熔池与小孔的形态等。     

工艺参数对激光透射焊接聚碳酸酯影响

利用激光透射焊接技术对聚碳酸酯（PC）塑料进行焊接,通过正交试验法研究了激光功率、焊接速度、碳黑含量对焊接强度和焊接质量的影响.探讨了热输入对焊接强度的影响,通过对焊缝显微形貌分析,进一步研究了炭黑含量对焊接质量的影响.结果表明,对PC材料来说,激光功率是首要影响因素,其次是焊接速度,最后是碳黑含量.最佳的焊接工艺参数为激光功率40 W,焊接速度40 mm/s,含碳量0.1%.热输入对焊接质量有较大影响,热输入在0.5～1.3 J/mm可得到较好强度的焊件.     

焊接技术在金属结构修复中的应用和发展现状

焊接是现代制造业中最为重要的结构修复技术之一,焊接修复技术的发展对提高金属结构的可靠性和使用寿命有着极为重要的意义。论述了应用于金属结构修复中的钎焊、激光焊、摩擦搅拌焊等焊接修复方法的研究进展,分析了不同工艺的优缺点及应用领域;焊接工艺参数设计、性能检测和过程控制技术对焊接质量有重要影响,对应用于焊接过程的最新技术进行研究,为深入理解焊接过程中的复杂物理化学变化以及开发更高质量的焊接修复技术提供参考;系统梳理了焊后残余应力及变形的检测、数值模拟及控制方法,展望了焊接修复方法在金属结构中的应用前景。     

K418与42CrMo异种金属激光焊接接头组织与力学性能

试验研究了额定功率为3 kW的连续波Nd:YAG激光焊接热输入对激光焊接K418与42CrMo异种金属焊缝形貌的影响.通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、硬度仪、万能试验机及X衍射对激光焊接K418与42CrMo异种金属焊缝接头组织、元素分布、相组成及接头的力学性能进行分析.结果表明,在焊接热输入恒定的条件下,高功率、高焊速的匙孔焊接比低功率、低焊速的热传导焊接更能增加焊缝熔深.通过扫描电镜在焊缝区域观察到了颗粒状物和针状物,能谱分析表明,颗粒状物Nb,Ti,Mo元素聚集,Fe,Ni元素减少;针状物Ti,Nb元素聚集.K418与42CrMo异种金属激光焊接工艺参数优化后的焊缝抗拉强度高于42CrMo母材.