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。     

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。     

超声渡越时差法检测图像中裂纹端部信号的识别

利用超声渡越时差法(Time of night diffraction,TOFD)对含有人工内部裂纹的铝合金试块进行检测.为了提高检测精度,对低分辨率双曲线特征的B扫描图像进行处理.根据超声TOFD法的检测特点,建立B扫描图像合成孔径聚焦(Synthetic aperture focusing technique,SAFT)重建的数学模型,实现图像的增强处理.灰度极值检测的预处理提高了图像纵向时间分辨率;后继的SAFT处理有效地抑制图像中的冗余信息,提高缺陷的横向方位分辨率,从而提出一种灰度极值检测与SAFT相结合的B扫描图像处理方法.为了减少SAFT算法的计算时间,采用加运算窗处理,并确定合适的运算窗宽度.结果表明,该方法能有效地增强图像中检测目标,进而能够准确、快速地检测出裂纹上、下端部在模拟试块中的位置.     

基于分水岭方法的超声TOFD检测图像分割

为解决超声渡越衍射时差(Time of flight diffraction,TOFD)检测图像中缺陷识别的问题,分析检测图像的特点,研究图像自动分割的算法,其中包括图像预处理及图像分割.提出基于信号互相关算法的图像预处理方法,在此基础上,应用峰值搜索方法提取焊缝区域,利用带控制标记符的分水岭变换对预处理的图像进行分割...     

国内焊接缺陷声学无损检测研究综述

无损检测是保证焊接构件生产质量及保障其使用安全性的重要技术环节。在众多的无损检测方法中,应用最为广泛的是基于声学的无损检测方法。主要阐述了超声C扫描、超声TOFD、超声相控阵、声发射及其他相关声学技术的技术特点、在国内焊接领域上的工程应用及科学研究。在此基础上,结合实验室的研究经历,简要分析了相关研究方法存在的问题,并指出了技术优势及亟待解决的问题。进而论述了超声C扫描图像识别困难、边界模糊及缺陷面积难以计算、克服检测盲区可拓展超声TOFD法的应用范围,以及排除干扰信号对声发射尤为重要的研究现状。最后展望了基于声学无损检测的未来发展趋势。     

G115钢CMT + P焊接工艺及组织和性能

基于冷金属过渡加脉冲(CMT + P)的焊接方法，研究了新型回火马氏体耐热钢G115的焊接性以及焊接接头组织和性能. 结果表明，焊接接头经热处理后为回火马氏体组织，焊缝晶粒呈现出等轴晶和柱状晶两种不同的形貌，而焊接热影响区和母材晶粒均为等轴晶. 与焊条电弧焊(SMAW)相比，CMT + P焊接方法有效降低了热输入，大幅度减小了热影响区宽度，提高了焊接接头的拉伸性能和热影响区冲击韧性，焊接接头焊缝冲击韧性略有降低. 焊接接头的室温和高温拉伸断裂机理均为韧性断裂，室温拉伸断口的韧窝内存在一定量的析出相.     

一种基于超声TOFD法的近表面缺陷检测模式

针对常规超声TOFD法存在近表面检测盲区的问题,提出一种纵波三次反射的TOFDW检测模式.分析了TOFDW模式的声传播特性,并阐明了该模式的检测原理.通过人工缺陷检测,研究了该模式检测信号和图像特征及检测灵敏度和精度.对实际焊缝进行了检测,并通过破坏性试验对无损检测结果进行了验证.结果表明,TOFDW模式能够识别常规模...     

基于USB接口的超声TOFD检测系统研制及其应用

为了定量检测厚壁焊接结构中的缺陷,对基于USB接口的便携式超声衍射时差法(TOFD,timc of flight diffraction)的缺陷检测及定位系统进行了研究.为了便于缺陷的定量及定性识别,引入了信号互相关算法,实现了检测图像的校正.利用该检测系统进行了锅炉压力容器焊缝的检测.结果表明,该系统所获得的D扫描图...     

面状缺陷超声检测图像的正演合成

为了辅助焊接缺陷超声检测的逆问题分析，通过建立仿真模型，对面状缺陷的超声检测信号进行仿真预测并对检测图像进行正演合成. 首先采用多高斯声束理论对声波在楔块、界面及被检测试件中的传播过程进行描述；其次采用Kirchhoff近似理论描述声场和面状缺陷的作用结果，制作了底面开口槽作为面状人工缺陷，并进行超声检测. 同时对人工缺陷超声检测的一维信号进行仿真预测，并正演合成二维图像. 将实际检测结果和模拟仿真结果进行比较，验证仿真模型对检测结果预测的有效性. 结果表明，正演合成图像和实际检测图像具有很好的一致性，所建立的仿真模型可辅助焊接缺陷超声检测逆问题分析.     

基于超声波法的紫铜焊接结构缺陷检测

针对常规的超声反射波法检测结果记录性差、可靠性低等技术缺点,采用超声衍射时差(time of flight diffraction,TOFD)法对厚壁(≥20mm)紫铜焊缝缺陷进行检测研究.通过对紫铜材料声学特性的分析,为超声波换能器的选取提供了依据;通过人工缺陷检测,测试了系统的检测灵敏度及精度,并确定了能更全面地反映焊缝中缺陷分布情况的检测工艺;采用超声TOFD法对紫铜焊缝进行了检测,并通过破坏性试验对无损检测结果进行了验证.结果表明,通过采用合理的检测工艺,超声TOFD法能够有效识别紫铜焊缝中裂纹类危险性缺陷.