声阻法胶接结构缺陷实时成像检测

为了有效检测胶接结构缺陷,构建了基于声阻法的成像检测系统. 系统包括声学信号采集、声学探头定位、数据处理及绘图三部分. 利用两轮式编码器,实现了动态扫查过程探头位置信息的采集;利用结合质量检测仪采集缺陷信息;采用C + + 编写了数据处理及图像绘制程序,实现了胶接结构缺陷声阻法实时成像检测. 利用声阻法及常规超声C扫描成像方法对铝合金/环氧树脂/铝合金三明治胶接结构进行了检测,并对检测结果进行了分析对比. 结果表明,声阻法能更有效识别胶接结构中的缺陷,且单面检测即可满足缺陷表征需求.     

铝蜂窝夹芯结构的数字成像检测研究

蜂窝夹芯结构常见缺陷有蒙皮与蜂窝芯脱粘、蜂窝芯变形、蜂窝芯节点开裂和蜂窝积水等,目前单一的无损检测方法还不能有效地解决蜂窝夹芯结构中的各种缺陷检测问题。针对铝蜂窝夹芯结构,首先制作了6种典型人工缺陷,利用射线DR(Digital Radiography)和计算机射线照相(Computed Radiography,CR)技术对夹杂、蜂窝芯变形、蜂窝芯格断裂、富胶等缺陷进行了数字射线成像检测,得到了高质量的缺陷数字检测图像,并进行了对比分析。针对蜂窝积水检测问题,采用射线DR技术进行了数字成像检测研究,表明积水量大小会影响图像灰度。对含有人工脱粘缺陷的铝蜂窝夹芯结构件,采用脉冲反射法对其粘接质量进行了超声C扫描成像检测研究,通过底波幅值成像得到了脱粘缺陷的超声C扫描数字图像。结果表明:数字射线成像和超声C扫描成像结合为蜂窝夹芯结构提供了一种数字化的无损检测方法。     

复合材料无损检测与缺陷评估技术——庆祝中国机械工程学会无损检测分会成立三十周年

我国复合材料无损检测技术经过几十年的发展和积累,在检测方法与技术研究、仪器设备研制与生产、人员培训与国际合作等诸多方面形成了明显的技术特色。几十年的研究与应用表明,高分辨率射频(RF)超声检测技术已经成为我国复合材料无损检测的主要技术,并已获得广泛的应用,其表面盲区和纵向分辨率可达0.125 mm,基于此原理的检测换能器、仪器、设备技术,可实现复合材料结构的超声自动化扫描成像检测和缺陷量化评估,检测通道达20个。声阻、声振技术在胶接结构无损检测中得到推广应用,可实现胶接缺陷的数字化检测与评估。激光超声和电子剪切成像技术近年来有了明显的进展和实际应用,具有较好的应用潜力。     

基于希尔伯特变换的铝/铝胶接结构缺陷尺寸的超声测量

采用5 MHz和10 MHz的聚焦探头对胶接铝板进行超声水浸特征成像检测,以及对扫查数据进行Hilbert(希尔伯特)变换后的特征成像,测量了变换前后的人工脱粘缺陷尺寸,并比较了测量精度。试验结果表明:10 MHz探头检测结果比5 MHz探头的检测结果更好;对粘接层下界面成像与底波成像以及粘接层上界面成像进行对比,脱粘缺陷的检出率更高;10 MHz扫查特征成像经Hilbert变换可得到更好的成像结果,人工缺陷尺寸的测量精度进一步提高,测量结果相比实际缺陷尺寸的误差不大于5%。超声特征成像对铝板胶接层有很好的检出效果。     

一种新型超声C扫描检测系统

超声C扫描检测具有缺陷成像直观、测试精度高等优点,在无损检测领域有着较为广泛的应用。目前在超声C扫描检测过程中,如何描述复杂工件的扫描路径是一个非常重要的课题。文章基于CAD/CAM集成技术,研制了一套新型超声C扫描检测系统。该系统能够通过工件CAD图纸获取所需扫查路径,降低了扫查路径输入的复杂性和C扫描检测对操作人员的技术要求,增强了超声C扫描应用的普适性,提高了超声自动化检测的效率,取得了较好的效果。     

火电厂发电机组蒸汽管道焊缝超声自动扫描成像检测

介绍采用便携式超声自动化扫描成像检测技术对火电厂发电机组蒸汽管道焊缝进行在役无损检测。人工模拟缺陷试样和现场检测结果表明，采用自动扫描多维投影成像方法，结合A，C和P扫描成像可以准确判断缺陷的位置、大小、分布和取向等特征，使缺陷识别的准确性和检测可靠性明显提高。     

管道焊缝超声多维成像检测技术

通过超声C扫描和三视投影成像技术对管道焊缝缺陷进行定性定量评估和诊断分析。研究与应用结果表明,采用超声自动扫描多维投影成像方法可以直观地得到焊缝区缺陷的位置、大小、分布和取向等特征信息,使缺陷识别的准确性和检测可靠性明显提高。该项技术已在电力等工业部门管道焊缝的无损检测中得到应用。     

金属柱状体内部缺陷的超声检测及重构

超声检测既可检测金属柱状体工件的内部缺陷,亦可用于工件内部的缺陷重构和类型识别。为分析柱状工件内部缺陷的特征,提出了一种基于超声检测的金属柱状体的三维重构分析方法,采用有限元软件进行模拟,以得到金属柱状体工件内部的截面信号;然后通过B扫描成像对其像素点进行重组;最后利用体绘制技术对缺陷进行三维重构分析。试验结果表明,该方法可达到良好重构与分析金属柱状体工件内部缺陷的效果,允许误差满足要求。     

焊接缺陷高频显微超声可视化扫查检测

目前普遍使用的超声检测方法主要依据超声脉冲信号判断结构内部有无缺陷,难以对缺陷进行定性和定量检测。开发了高频超声成像技术,可进行超声A信号、B扫描和C扫描图像联动显示,缺陷标识和定量分析;研发建立了高频超声扫查系统平台,实现了高精度机械扫查、高频超声收发、全波数据高速采集和成像。用该系统对弧焊、激光焊、搅拌摩擦焊等焊接构件进行检测试验,与射线检测、金相检测进行对比,结果表明:该系统可直观发现焊缝气孔等微小缺陷,能够发现射线难以检测的未熔合缺陷,也可对缺陷埋藏深度进行准确定量分析。     

铝基复合材料超声波辅助钎焊质量评价

根据铝基复合材料钎焊接头的结构特点,分析了界面的声学信号特征,并采用先进的超声成像法对接头质量进行了检测,同时获得了界面的A扫描信号、B扫描和C扫描图像.研究结果表明,结合A扫描信号、B扫描和C扫描图像的特征,能够判断缺陷类型及其位置,并通过断面金相分析进行了验证.超声成像技术能反映出铝基复合材料钎焊界面的接合状态,可检测出气孔、氧化膜夹杂和未钎透缺陷,为铝基复合材料钎焊的研究提供了有效的检测手段.     

靶材钎焊连接质量的超声成像检测技术

采用超声成像方法对微电子器件镀膜靶材钎焊质量进行检测,获得其A扫描和C扫描图像。根据扫描图像判断缺陷的大小、种类及位置,并通过断面金相分析进行验证。试验表明,超声成像检测方法能够高效、快速、全面地反映出钎焊界面的接合状态及内部缺陷,是一种较好的检测钎焊靶材连接质量的无损检测方法。     

相控阵技术在爆炸焊接钛/钢复合板检测中的应用

国内某化工项目使用爆炸焊接钛/钢复合板,除了对结合性能有高于标准要求的指标外,对界面结合的均匀性也提出要求。目前,对界面结合均匀性的判定采用常规的超声脉冲回波法难以实现,采用常规超声C扫检测速度较慢,无法满足大批量的生产进度要求。国内首次将相控阵技术应用到爆炸焊接层状金属复合板产品检测和验收中。相控阵检测通过电子扫查技术,大大提升了检测效率,同时结合C扫描像,使得爆炸焊接钛/钢复合板界面波纹的辨别与判定分析变得清晰直观,并与结合性能有一定的对应关系。     

爆炸焊接复合板的超声C扫描成像

为了提高爆炸焊接复合板的焊接质量,需要了解工件焊层处两种金属的结合情况。分析了目前对复合板结合状态检验方法的局限性,研究了无损检测超声C扫描成像检测技术,确定了具体的工艺参数,实现了多种规格的爆炸焊接钛/钢复合板结合界面的清晰成像,以及对结合质量的清晰识别与准确评判。     

SUS304奥氏体不锈钢板点焊接头的超声成像分析

利用超声波水浸聚焦入射法对1 mm厚的SUS304奥氏体不锈钢板点焊接头进行超声C扫描成像检测.分析了不同焊接工艺参数下的C扫描图像特征,甄别了飞溅、焊穿等典型焊接缺陷,并提取其对应的A扫描信号.基于C扫描图像对焊核直径进行了测量,并与焊核切口端面尺寸进行了比较.结果表明,基于超声波水浸聚焦入射法得到的C扫描图像,能有效观测焊核内部形貌特征.焊接电流超过8 kA,电极力小于2 700 N时,超声波C扫描图像中清晰反映出飞溅、焊穿等缺陷,其对应区域的A扫描信号与正常熔核区波形特征有明显差异;借助超声C扫描图像测得的焊核直径为4.39~5.25 mm.     

玻璃钢蒙皮纸蜂窝材料的无损检测

玻璃钢纸蜂窝材料的蒙皮分层缺陷以及蒙皮与蜂窝之间的脱粘缺陷将直接影响蜂窝结构的机械性能和工作性能,必须对其进行无损检测。利用红外热成像系统及超声C扫描系统分别对玻璃钢纸蜂窝材料的蒙皮质量及胶结质量进行检测,两种方法各有忧劣：红外热成像系统检测过程时间短,效率高,分层缺陷及脱粘缺陷均能检测到,而超声C扫描系统可检测出所有脱粘缺陷,且纸蜂窝结构清晰,但只检测出了部分蒙皮分层缺陷。     

搅拌摩擦焊接头超声无损检测研究

采用超声C扫描成像方法得到1060铝合金的搅拌摩擦焊接界面扫描图像，通过研究不同工艺参数条件下接头的内部形貌特征，得出深度方向接头的变化趋势。研究结果表明，在一定范围内旋转速度的提高改善了接头的接合质量，当旋转速度提高到1500r／min时基本上不存在隧道型孔洞，最后利用力学性能试样对分析结果进行了验证。     

The applications of ultrasonic backward radiation from a layered substrate submerged in liquid

A theoretical model was developed for the angular profiles of ultrasonic backward radiation by the single transducer, pulse-echo method. Parts of the velocity dispersion curves for Ni/Al layered substrates with various bonding qualities were constructed using the backward angular radiation profiles. It was shown that the angular profiles of the insonified region were related to interface bonding qualities. An inclined C-scan method was used to receive backward radiation waves from a glass substrate with 1 and 3 mm notched gratings. The results show that the inclined C-scan method could be useful in the evaluation of a surface area.     

304不锈钢扩散焊界面的超声非线性成像

运用信号处理技术对扩散焊界面的超声非线性行为进行了研究.首先通过控制焊前表面处理和焊接工艺制备了具有典型缺陷的扩散焊接头,并对其进行超声检测,获得了反映界面状态的超声信号数据.在固相连接接头超声非线性的理论分析、界面超声非线性图像、界面显微特征和接头抗剪强度的基础上,研究了不锈钢扩散焊接头不同界面状态的超声非线性效应.结果表明,非线性超声检测对弱结合缺陷比较敏感,可在一定程度上将超声C扫描成像和超声非线性成像结合起来实现扩散焊接头的无损检测.