复杂结构电子束焊缝超声无损评价

采用超声C扫描成像方法检测了复杂结构电子束焊缝.根据这类焊接结构的特点,采用模拟试件,代替真实试件,简化了试验条件.着重分析了大深宽比工件内超声的传播特性,在此基础上,经反复试验研制了聚焦效果较好的声透镜,将声透镜应用于平探头上进行检测试验,为了验证检测结果的可靠性,对试件上典型位置进行了破坏性试验分析.结果表明:自制探头的检测灵敏度较高,超声检测结果与界面缺陷分布情况具有较好的一致性,说明超声C扫描成像检测方法是电子束焊缝质量评价的有效手段.     

面状缺陷超声B扫描检测图像增强研究

针对面状焊接缺陷超声B扫描检测图像受噪声污染造成的质量下降问题,利用多尺度小波分析方法,对超声B扫描图像进行了增强处理.分析了缺陷信号和噪声的小波变换特性,分别在软、硬阈值函数条件下,采用固定阈值、Stein无偏似然估计阈值、混合型阈值、极大极小准则阈值等方法进行了信号增强处理,比较了不同阈值方法小波变换的处理效果.结果表明:小波变换方法能有效地提高超声B扫描图像质量,硬阈值条件下固定阈值小波变换方法的图像增强处理效果较好.     

基于FSTFM技术的焊缝表面裂纹的成像检测

Full-Skip TFM(FSTFM)是在全聚焦成像技术(TFM)的基础上发展起来的一种超声相控阵后处理成像技术. 文中分别采用TFM,FSTFM这两种算法分别对典型的对接焊缝模拟试件中的上表面微小裂纹(垂直表面扩展,深度约1 mm)进行了成像检测. 结果表明,在TFM的成像中,无法观察到裂纹的存在;而在FSTFM的成像中,裂纹的根部和尖端成像清晰可见. 同时根据FSTFM的成像结果,测量出裂纹的扩展深度,且具有较小的误差. 另外,文中通过试验验证了FSTFM对于有余高的对接焊缝的上表面微小裂纹的成像检测同样适用.     

铝合金疲劳裂纹扩展声发射监测

采用声发射(acoustic emission,AE)技术对7N01铝合金单边缺口三点弯曲试样不同应力比、不同峰值载荷下疲劳裂纹扩展过程中声发射信号进行了监测,建立了裂纹扩展速率、声发射计数(count)与应力强度因子之间的关系.结果表明,大部分的声发射信号主要产生于疲劳循环载荷的低应力阶段,这主要是低应力阶段的声发射活动主要与裂纹尖端的塑性变形和裂纹闭合现象有关,声发射计数与应力强度因子之间呈指数增长的关系.基于所建立的声发射计数率与裂纹扩展速率的关系,可以预测疲劳损伤结构的剩余寿命.     

工字形激光焊件中批量缺陷定位数据的自动提取

为了确定工字形焊件中批量缺陷的空间位置,采用多视角几何的方法对其进行了无损检测.提出了工字形激光焊件中小缺陷的深度与偏移量计算的数学模型,确定了精密焊缝中小缺陷的深度和偏移量.对影响缺陷定位精度的因素进行了理论分析,得出了影响缺陷定位精度的主要因素.为了实现焊件的快速检测和提高检测的鲁棒性,在缺陷分割与细化的基础上提出了缺陷投影距离自动提取的算法,并采用模拟缺陷的方法对上述算法进行了验证.结果表明,该方法是可行的.     

铝合金焊缝超声TOFD检测的信号特征

针对厚板铝合金焊接接头的检测，研究了超声衍射时间差法（TOFD）检测时的信号特征及衍射规律，并探讨了最佳检测工艺参数和缺陷测量精度。研究结果表明，缺陷尺寸的测量结果与真实值基本吻合。其研究为实际焊接接头的检测奠定了基础。     

表面不平度对近表面缺陷的超声检测的影响

激光焊接是连接钛合金的一种主要的工艺方法.由于焊缝中气孔形成倾向较大,需要进行严格的无损检测.文中概述了超声自动检测过程中工件表面不平度的不利影响,重点分析了焊缝余高对检测结果的影响.采用不同频率的探头对模拟试件进行超声水浸检测,通过对焊缝的不同位置进行测试得到适用的探头频率及其它检测参数.结果表明,通过选择合适的探头频率和检测工艺,可以减小表面不平度对检测灵敏度的影响,可以发现工件表面以下深度为1.0～2.5 mm、最小直径为0.3 mm的气孔缺陷,从而提高超声自动检测的可靠性.     

TiAl/40Cr扩散焊接头强度评价与预测

为了解决界面回波幅度均值无法评价异种材料扩散焊接头强度的问题,文中提出一种接头强度评价与预测方法.该方法基于二叉树支持向量机构建界面缺陷的识别模型,根据识别结果计算界面的焊合率,建立焊合率与抗剪强度的关系.采用线性拟合的方法获得抗剪强度的经验公式,用于预测接头强度.结果表明,构建的缺陷识别模型可以有效地识别出扩散焊界面未焊合、弱接合和微孔缺陷,焊合率与接头抗剪强度具有相关性,抗剪强度随着焊合率的增加而增加.实现了接头强度的预测,预测强度与实测值吻合较好.     

复杂薄壁结构钎焊接头的超声Lamb检测

薄板钎焊结构具有变形小、质量轻等优点而具有广阔的应用前景,但未钎透等焊接缺陷的存在严重影响薄壁钎焊结构的使用安全。针对常规超声很难实现薄壁结构钎焊接头焊接缺陷定位、定量的问题,采用可变角度探头激发出不同模式的Lamb波对模拟试块和焊接接头进行检测。试验结果表明,槽类模拟试块最佳检测模式为A_0模式,实际钎焊结构的最佳模式为A_1模式。分析了出现这种现象的原因并通过试验进行了验证。     

An initial study on welding procedure using tandem MIG welding of high strength aluminum alloy

The high-speed camera system and data acquisition system of welding parameters were created in tandem MIG welding of high strength aluminum alloy. The experiments were carried out in order to obtain the photos of droplet transfer under different welding parameters in pulsed mode. The droplet transfer mode of ““one pulse one droplet““ becomes the preferred selection during welding process because of its stable procedure and sound weld form. The parameter ranges for corresponding transfer mode were experimentally achieved, among which the stable droplet transfer mode of ““one pulse one droplet““ can be realized. These efforts brave the way for control weld heat input and weld formation in the future.