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.     

圆筒形钢工件周向超声检测的几个特殊问题

对圆筒形钢工件进行周向超声检测时,遇到的纯横波最大检测壁厚、厚壁工件检测内表面缺陷、曲面补偿及缺陷定位方法等进行论述。     

粗糙表面试件的光学测量及光磁复合检测方法

在电、磁、声无损检测中,被检工件表面状态对检测结果的精确评判有较大影响。为提高电磁无损检测的精度,提出了光磁复合无损检测方法,将基于线结构光表面粗糙度和形貌的自动测量数据以及漏磁检测数据进行融合,以消除表面状态对检测评判的影响。试验结果表明,对于表面粗糙的工件,结合光学表面测量结果可在一定程度上提高漏磁检测信号的信噪比,进而提升微细裂纹的检测能力;当工件内外表面均存在缺陷时,光磁复合检测方法可有效实现内外伤的区分。     

航空灭火器球罐的线圈法荧光磁粉检测

为了检测飞机安全飞行的重要部件航空灭火器球罐的内外表面缺陷,通过对检测方法的选择,检测设备器材及磁化规范的确定,制定航空灭火器球罐合适的检测工艺。结果表明:线圈法荧光磁粉检测方法能有效检出工件内外表面及焊缝上的缺陷,具有较高的灵敏度和检出率,检测结果可靠。     

表面检测缺陷图谱的特征分析

表面检测能探测到材料表面或近表面人眼所不能察觉到的缺陷,是常规无损检测的一个重要组成部分。在收集了大量带有各种特征表面缺陷的航空零件的基础上,阐述利用荧光渗透、着色、磁粉等表面检测技术,选择最佳工艺规范,检测出工件表面缺陷的基本原理,并将其制成图谱。对实际应用有较好的参考意义。     

一种基于改进Faster RCNN的金属材料工件表面缺陷检测与实现研究

目的 针对传统检测算法在工件表面缺陷检测上的局限性,以及检测精度不高、准确率较低、检测过程繁琐等问题,提出了一种基于改进RCNN的金属材料工件表面缺陷检测算法。方法 图像预处理过程中,运用了图像缺陷定位标注与图像数据的增强处理的方法。模型训练时为了避免某些分类数据不足,防止因数据集过小导致系统测试模型出现过拟合现象,使用了对原图像进行数据扩增处理。检测网络模型设计时,采用非极大值抑制算法对缺陷图像进行候选区域筛选,构建了区域建议网络,实现网络多层特征的复用和融合,在减少候选区域冗余的基础上提高系统的检测精度。引入多级ROI池化层结构设计算法,消除ROI池化取整而产生的系统偏差,实现高效并准确检测零件表面缺陷的目的。基于ROI-Align算法的原图位置坐标改进,利用双线性插值法获得原图的位置坐标,克服了基于最近邻插值法的ROI-Pooling设计算法带来的像素位置偏移和检测不匹配（misalignment）的问题。结果 设计的检测方法在测试集上,金属材料工件表面目标缺陷检测速度达22 帧/s,准确率达97.36%,召回率达 95.62%。结论 与传统的工件表面检测方法相比,改进的FasterRCNN方法对目标识别与定位处理具有较快的速度与较高的准确度,能在复杂场景条件下,提升工件表面缺陷的检测性能。     

一种孔系间距高精度的检测方法

介绍了一种对工件表面孔系之间距离的高精度测量系统,并详细讨论了圆心坐标的检测方法.在阐述用CCD实现图像采集的基础上,叙述了图像识别算法及其实现过程.这种方法可以较好地消除工件表面微划痕、裂纹等加工质量对检测结果不准确的影响.     

无损检测 渗透检测 总则

1　范围1.1　本标准规定了材料和工件在加工过程中和使用中实施渗透检测的方法通则,例如现场检测。1.2　本标准不涉及验收或拒收的等级,它们宜在另外的标准或有关各方的协议中规定。1.3　渗透检测适用于确定材料或工件的表面开口的不连续———例如重叠、折叠、裂纹(龟裂)、孔洞和裂缝等的位置。渗透技术能适用于任何物理性质的材料,仅规定其表面对渗透过程是正常的非吸收体和相容的;参见6.1。1.4　在实施渗透检测时,若需对其进行验证,宜参照ISO3453。注:本标准中所使用的术语的定义将包含在一个未来的无损检测术语国际标准中。2　规范性…     

工件表面缺陷图像检测中的自适应聚类

目的 针对工件表面形态复杂、干涉交叠缺陷难以实现自动分离、分类图像检测的情况,提出一种工件表面交叠缺陷自适应图像聚类方法。方法 首先提取工件表面缺陷二值图像,采用混合概率主成分分析器估计缺陷位置各像素点局部切空间信息,并改进局部切空间之间的相似性矩阵;然后通过改进局部密度峰值自适应方法,基于相似性矩阵确定聚类中心点和数目;最后通过谱多流形聚类,将各分析器所包含的像素点分配至不同缺陷流形结构中,实现多个交叠缺陷分离、检测。结果 首先通过比较计算与实际测量的长度、宽度来验证该方法对相互交叠结构缺陷良好、准确的分离效果,平均相对误差分别为0.957%和0.650%。其次为了体现该方法对于分离工件表面相互交叠缺陷的有效性及优越性,使用k-means聚类、谱聚类与该方法进行对比实验,证明了该方法良好的聚类效果。最后对所设计方法的稳定性进行测试,统计检测结果的平均ME值均在6%以下,正确聚类数目率高达99%~100%。结论 该方法能够较为准确地自动识别工件表面图像中存在相互干涉的不同缺陷,并进行分离。     

航空发动机涡轮叶片涡流自动化检测试验研究

涡流检测技术对工件表面或近表面的缺陷有很高的检出灵敏度,且检测线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现自动化。针对航空发动机涡轮叶片的复杂曲面人工检测难度大、效率低等问题,研制了一套六自由度机器人涡流自动化检测系统,该系统可自行对其工作空间、工作表面和运动学的工作特性进行分析研究;设计了多种典型涡轮叶片专用弹压式涡流检测探头,可自适应叶片形貌及叶片安装误差;开展了涡轮叶片检测自动扫查检测试验,优化了涡流检测的激励频率和自动扫查速度。结果表明:可弹压式涡流探头对叶片表面缺陷可自适应涡轮叶片的复杂表面,提高了自动化检测的精度,同时弥补提离变化和安装误差。当激励频率为1.25~1.75 MHz、扫查速度为30 mm/s时,检测灵敏度较高,能有效检出缺陷。相比于人工涡流检测方法,该自动化检测系统提高了叶片的检测效率。     

决定淬火工件表面冷却速度的两个新因素

用标准探棒检测出的油或者水的冷却速度曲线既不能反映探棒表面的冷却情况,也不能用来推测工件表面的冷却过程。因此,应直接观测工件的冷却过程。淬火冷却过程的直接观测和研究发现,除了淬火介质的冷却能力和工件某部位的有效厚度之外,不同工件表面蒸气膜内气体的流动状况和工件表面从蒸气膜向沸腾冷却方式转型的次序,对工件表面的冷却速度和整个工件的冷却均匀性都有很大影响。业已揭示了后两种新因素影响工件冷却速度和冷却均匀性的基本规律,从而可以在淬火冷却过程中对同一工件表面的不同部位的冷却速度分别加以控制,这种控制技术被称为精细淬火冷却技术。     

反差增强剂厚度对磁粉检测缺陷检出率的影响

磁粉检测时,如果磁粉与工件表面的颜色对比度小,则容易造成小缺陷漏检。为了提高磁粉检测时的缺陷检出率,可在工件表面喷涂反差增强剂以提高对比度。试验研究了反差增强剂厚度对缺陷检出率的影响。结果表明:一定厚度的反差增强剂,可以提高对比度,对缺陷检出率的影响很小。     

大型回转件表面形状自适应扫查在线超声波探伤系统

针对在机床上半精加工状态的大型工件进行在线超声波探伤的需要,考虑工件外形存在的不圆度、锥度等形面误差对超声波探头接触间隙稳定性的影响,提出一种基于改进Cardan悬架的型面变化自适应跟踪机构的设计方案。分析了跟踪扫查机理,设计了能自动适应大型回转体局部形状变化情况的扫查跟踪装置,使超声波始终沿工件法线方向入射,实现了回转体在加工同时的在线探伤。结合所开发的大型回转体超声波检测软件系统,基本实现了大型回转体在机床加工过程中在线自动超声探伤的需要。实际应用结果表明,开发的系统对于提高大型回转件检测质量和效率有较好的作用。     

基于改进BiFPN的微特电机电枢表面缺陷检测方法

针对现有微特电机电枢表面缺陷检测方法存在检测精度不高,特别是对相似性工件容易误判等问题,结合深度学习的方法,提出一种基于改进BiFPN的电枢外观缺陷检测方法。工业相机采集到的电枢图像通过匹配算法经过裁剪得到ROI,将ROI输入到EfficientNet结构,进行基础特征提取;采用通道注意力机制增强改进的BiFPN结构,对提取出的不同维度特征进行融合,并对特征进行筛选;使用分类器输出最终检测结果。结果表明：该电枢外观缺陷检测方法检测准确率优于ResNet和EfficientNet等深度学习检测方法,其检测准确率高达98.42%。研究结果对相似性较大的微特非标工件的检测性能提升有积极意义。     

马鞍形板材件多点“三明治”成形实验研究

多点“三明治”成形是一种针对小批量多曲率板材工件制造而提出的新成形方法。用该方法成形时,上模采用聚氨酯模具,下模为型面可调节的多点模具。为了使多点模具型面连续化和消除工件表面的压痕,在成形过程中使用了金属护板和弹性垫板。由于工件板材两侧都和聚氨酯相接触,因此成形后工件的表面质量好。为了研究采用多点“三明治”成形复杂三维曲面工件的成形过程以及成形可能会出现的表面缺陷,文章选用马鞍面作为目标形面进行了实验研究,提出了用于提高工件的贴模程度,通过改变上模形状的分步成形方法,并得到了Q235B板材厚度和可成形马鞍形工件深度之间的关系曲线。     

一种基于弱磁的单车车架焊缝缺陷快速检测方法

针对单车车架焊缝检测效率低、成本高、检测过程复杂等问题, 提出一种基于弱磁检测技术的共享单车车架焊缝内部缺陷检测方法。通过高精度的TMR测磁传感器采集工件不同位置的微弱磁磁信号, 并对信号进行平滑处理。由于工件焊缝缺陷处的磁导率与无缺陷处的磁导率存在差异, 折射后被地磁场磁化后的磁场强度不同, 从而判断焊缝内是否存在缺陷。与常规磁法检测不同, 本检测方法无需对工件进行磁化, 无需耦合剂, 可实现非接触、在役检测, 为共享单车焊缝的快速、高效检测提供新的思路与方法。     

应用机器视觉的工件表面质量检测

工件在传输工程中不可避免地发生旋转和平移,快速准确地将检测工件与标准工件图像中的目标对准是应用的关键。为此,本文研究了应用机械视觉进行工件表面质量检测的方法,提出了以工件目标的角点为识别特征,结合遗传算法快速确定变换参数的目标对准算法,在此基础上建立了一个应用机器视觉技术的工件表面质量实时检测系统。检测结果表明,该方法能有效地从各种旋转、平移后的待检测图像中实时检测出缺陷工件。     

表面残余应力影响因素和调控技术的研究进展

残余应力的存在在一定程度上影响了工件的疲劳寿命和抗腐蚀能力等,调控工件内部残余应力的分布在工程应用上具有很高的研究价值,合理调控应力能够有效抵抗工件表面的裂纹萌生,提高工件表面整体完整性。具体阐述了残余应力的概念和分类;分别从铣削、磨削和焊接角度归纳了传统加工过程中残余应力的产生机理及其对材料性能的影响;对相关残余应力检测技术的原理和优缺点进行论述;概述了残余应力有限元计算方法;综述了各种加工方法下,工艺参数对工件表面残余应力产生的影响;针对优化工艺参数调控残余应力无法满足工件的整体性能需求,归纳了时效法调控残余应力的机理;综述了能够进行应力调控的表面强化处理技术,包括机械作用下的孔挤压强化、超声振动磨削、喷丸工艺、超声滚压和激光冲击、能量外部输入下的高能声束调控技术、高能量密度脉冲电流和激光辐照应力调控技术。此外,针对单一表面强化处理技术调控残余应力的不足,概述了超声挤压-激光冲压、激光冲击-超声滚压以及激光冲击-喷丸等相关的复合表面强化工艺。最后,指出了表面强化处理技术处理复杂曲面,以及复合表面强化工艺是未来表面完整性加工的发展方向。     

Effect of direction of parameterization on cutting forces and surface error in machining curved geometries

The present paper investigates the effect of two variables, namely direction of parameterization and cutter diameter on process geometry, cutting forces, and surface error in peripheral milling of curved geometries. In machining of curved geometries where the curvature varies continuously along tool path, the process geometry variables, namely feed per tooth, engagement angle, and maximum undeformed chip thickness too vary along tool path. These variations will be different when a given geometry is machined from different parametric directions and with different cutter diameters. This difference in process geometry variations result in changed cutting forces and surface error along machined path. This aspect has been studied for variable curvature geometries by machining from both parametric directions and using cutters of different diameter. The computer simulation studies carried out show considerable amount of shift in the location of peak cutting forces with the change in cutting direction and cutter diameter, particularly in concave regions of workpiece geometry. A new parameter γ that relates the instantaneous curvature of workpiece with cutter radius is defined. The larger value of γ is an indicator of greater shift in the location of peak forces from the point of maximum curvature on the workpiece. The simulation results are validated by carrying out machining experiments with curved workpiece geometry and are found to be in good agreement.