基于Ansys的焊缝缺陷电磁激励红外无损检测

应用Ansys大型有限元分析软件建立试件和线圈模型,改变所检测的材料,构建不同形状的线圈,通过红外热像仪捕捉试件表面的温度变化,得到表面温度分布云图,通过该温度分布是否均匀来推断试件(近)表面是否存在缺陷,从而得到缺陷可检测性的判定。着重研究了试件材料、线圈形状与温度分布之间的关系,从而对平板对接焊缝缺陷的电磁激励红外热像无损检测提供了参考依据。     

T2铜端面滚柱滚压表面性能

应用一种自主设计的新型端面滚柱滚压试验系统,以车削进给量、滚压力和主轴转速为变量,对T2铜工件端面滚柱滚压工艺进行单因素试验研究,得出了T2铜滚柱滚压表面强化及光整作用的规律。试验结果表明:应用该装置能够显著降低纯铜试件的表面粗糙度,在一定程度上提升了表面显微硬度,试件表面粗糙度由加工前的8.96μm降到小于0.08μm,表面显微硬度则从110HV提升到大于130HV;滚压力是影响试件表面粗糙度及显微硬度最主要的因素,主轴转速次之,车削进给量最弱。滚压对表面粗糙度的影响存在合适的滚压力(607～898N)及主轴转速(360～560r/min),最多可以提升试件表面6个精度等级。表面显微硬度随着车削进给量、滚压力和主轴转速的增大而增大,其中增大滚压力可以提升表面显微硬度12%左右,增大主轴转速大约可以提升4.3%,而车削进给量对其影响较小。     

一种特殊构件粘接缺陷的超声波检测

针对一般的超声波检测不易对特殊结构的试件（如上表面是圆弧结构，下表面是斜面结构的试件）的粘接状况进行检测的缺点，设计了一套用于特殊结构试件粘接缺陷检测的试验装置。根据被测件特点，通过改变超声波入射的角度，使其斜入射到被测件表面，并对获得的信号进行处理。结果表明，采用超声波斜入射的方法得到的检测精度和分辨率均高于传统垂直入射方法，对此种特殊结构试件进行脱粘检测，既实用又有效。     

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.     

SiC表面水滴型微织构的水润滑特性研究

目的 提高水润滑条件下SiC陶瓷的摩擦性能。方法 通过对剪切力矩和摩擦因数的测试和计算,结合扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察试件表面的磨痕形貌及元素含量分布,分析转速、载荷和织构排布方式对变深度水滴型织构在SiC表面摩擦因数、磨损特征和摩擦化学反应的影响规律。结果 在变深度动压弹流润滑和摩擦化学反应的协同作用下,单侧水滴型织构试件在润滑介质从小端流向大端时可以实现更好的润滑性能,并且随着转速从200 r/min升至900 r/min,稳定摩擦因数从0.004增至0.068,远低于相同工况下斜槽型织构和无织构的光滑表面试件。对于水滴型织构,当润滑介质从大端流向小端时,其呈现的摩擦因数与无织构表面光滑试件的摩擦因数相近,维持在0.014~0.114。双侧水滴型织构在重载时具有更优异的润滑减摩效果,在200~900 r/min的转速范围内,能够提供稳定且较小的摩擦因数。结论 在SiC材料表面设计具有变深度特征的水滴型织构,可以有效提高系统的润滑减摩效果,特别是当润滑介质从织构较浅处流向较深处时,可以促进SiC试件表面的摩擦化学反应,生成的氧化物薄膜会覆盖在试件表面形成保护层,使SiC陶瓷的摩擦学行为得到改善。     

纯钛表面微弧氧化羟基磷灰石膜的制备

应用微弧氧化技术在纯钛表面制备了含羟基磷灰石的氧化物膜。在氧化过程中,将钛试件放入含磷酸二氢钠(NaH2PO4.H2O)和乙酸钙((CH3COO)2Ca.H2O)的电解液中,用双脉冲交流电源处理。用扫描电镜(SEM)观察试件的表面形貌,用普通光学显微镜(OM)观察试件的截面形貌,用X射线衍射(XRD)分析其显微结构。结果表明,微弧氧化处理后,纯钛表面生成了内层致密外层多孔的氧化膜。     

欧洲标准EN583-2:2001超声波探伤仪时基线和灵敏度的调整

(上接 2 0 0 4年第 4期 )6.3　距离波幅曲线 ( DAC)法6.3.1　参考试块DAC参考试块要求在探伤用的时基范围内 ,有一系列不同声程的反射体。试块和反射体的最小尺寸及布置 ,详见附录 B。附录 B给出的技术条件通常适用于 类试件 ,如认为可以 ,也可用于 - 类试件。注意 ,由于死区影响或近场干扰 ,还有短于最小声程距离无法正常评价信号的区域。DAC参考试块可为 :( 1 )通用试块 ,其衰减小而均匀 ,具有规定的表面粗糙度 ,且 Tb =± 1 0 To( Tb:试块厚度 ;To试件厚度 ) ;( 2 )专用试块 ,其声学特性、表面粗糙度、几何形状和表面曲率与试…     

牙轮钻头轴承浮动套涂覆陶瓷膜的性能

分别以20Cr Ni Mo和20Ni4Mo钢为基体材料制成销、盘试件,利用CVD技术在销表面制备Ti C+Ti(C,N)+Ti N复合陶瓷膜和氧乙炔堆焊钴基焊丝。对比研究复合陶瓷膜销、真空淬火复合陶瓷膜销、堆焊钴基焊丝销在不同介质环境(泥浆、混合介质)中不同载荷条件(静载、冲击载荷)下磨损前后的表面形貌及磨损量,同时测定销试件表面显微硬度;并分析淬火前后销试件表面复合陶瓷膜的膜厚、结合强度,最终分析出试件表面耐磨性。结果表明:在20Cr Ni Mo钢表面涂覆复合陶瓷膜(Ti C+Ti(C,N)+Ti N),无论是否进行真空淬火,用其制成的销试件硬度均较高,能有效降低粘着磨损。淬火复合陶瓷膜销与20Ni4Mo钢组成的摩擦副的抗磨损、抗冲击能力都较好。     

T型激光焊接接头近表面微小缺陷的自动超声波检测

给出了超声波自动检测过程中影响C扫描图像成像质量的各种参数,如探头的种类、水程、扫查灵敏度和闸门,并对设计和加工的模拟试件进行了超声水浸检测,获得焊缝中的模拟缺陷图像。与X射线照相图片对比结果表明,应用此方案检测T型钛合金激光焊缝时,可以发现在焊缝表面粗糙度较小的试件表面以下1.0~2.5 mm深处、直径>0.3 mm的缺陷。     

弱磁激励下Q235钢的磁记忆检测

在不同弱磁场环境下对Q235钢平板试件进行静拉伸试验,利用TSC-1M-4磁检测仪原位测量试件表面的法向磁场,并分析磁场在拉伸过程中的变化规律。结果表明:强化弱磁激励可以减小干扰噪声的不利影响,改善检测效果。弱磁激励下,试件在弹性阶段出现应力磁化反转现象;塑性阶段保持磁化反转,磁场越过零点后沿反方向增大。并且,探讨了试件在弱磁激励下磁场梯度K与应力之间的相关性,为磁检测技术在铁磁材料损伤评估中的应用奠定了基础。     

车削和铣削加工表面塑性变形对TC4试件疲劳性能的影响

目的 探究车削和铣削加工表面塑性变形层中纤维组织方向对钛合金TC4试件抗疲劳性能的影响规律和机理,完善表面完整性研究体系,为实际航空结构件的抗疲劳制造提供参考。方法 基于钛合金TC4进行车削和铣削加工的表面完整性试验和试件疲劳性能测试试验,通过合理地选用加工参数以控制试件的表面完整性指标,从而更加直观地分析塑性变形层中纤维组织方向与试件疲劳寿命之间的关系。结果 实验中车削疲劳试件的表面粗糙度、表面显微硬度和表面残余应力3个指标均优于铣削试件,两者的表面形貌也十分类似,但后者的抗疲劳性能达到前者的12~48倍,塑性变形层中纤维组织方向的不同是铣削试件抗疲劳性能远大于车削试件的主要因素。结论 不同加工方式形成的加工表面机制不同,表层纤维组织的塑性变形方向和变形程度也存在较大差异。车削疲劳试件的纤维组织沿试件的周向,铣削疲劳试件的纤维组织沿试件的轴向,在承受轴向的交变载荷时,沿着轴向的纤维组织可以抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,大幅提升钛合金TC4试件的抗疲劳性能。     

某型机外置机匣接耳检测疑似裂纹分析

在某型机大修后外场的例行检查过程中,发现外置机匣接耳存在涡流检测信号异常,着色检测无相关显示的问题。针对该疑似裂纹信号,借助荧光检测和数字射线实时成像等无损检测方法进行分析和探讨,并进行热处理去应力试验和微观观察,结果说明疑似裂纹信号源于试件表面或近表面的微裂纹,与可能存在的试件内部应力,以及近表面夹杂、气孔等体积型缺陷无关。表明涡流检测技术对试件表面或近表面微小裂纹具有很高的检测灵敏度和可靠性。     

低合金钢弹塑性变形状态的磁记忆检测

采用压力容器常用钢Q345R制作拉伸试件。在拉伸过程中分别进行在线检测和离线检测,研究试件表面磁场强度HP、磁场梯度K及强屈评价因子最大值mmax是否可用来判断试件的弹塑性状态。结果表明,在线检测时,可利用HP曲线形状和mmax大小来判断试件的弹塑性状态;离线检测时,HP信号强度和Kmax大小在屈服前后有较大差别,可作为试件弹塑性状态的判据。     

滚抛磨块物理性能及其对7075铝合金滚磨光整加工的影响

目的 探索不同材质滚抛磨块的物理性能,及其对7075铝合金滚磨光整加工效果的影响.方法 相同条件下,使用不同材质滚抛磨块对7075铝合金试件进行滚磨光整加工实验和摩擦磨损实验,测试铝合金试件加工前后的粗糙度和材料去除量.采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),表征加工前后试件表面和磨痕形貌及元素成分的变化.结果 加工初始表面粗糙度Ra为1.200μm的铝合金试件,棕刚玉磨块的加工效率最高,加工极限Ra最低为0.262μm,对试件的材料去除量最大,呈递增趋势.白陶瓷磨块加工后,试件表面光亮度最好,氧化铝加工次之,棕刚玉加工最差.氧化铝磨块加工后,试件表面出现Fe元素堆积,棕刚玉磨块加工后,试件表面存在凹坑缺陷,凹坑内C、O元素质量分数分别达到了20.85％和41.86％.结论 加工初始表面较粗糙的铝合金试件,白陶瓷磨块加工效率及加工极限适中,加工后,试件表面无缺陷,表面光亮度最好.颗粒强度较小的滚抛磨块自锐性较好,加工效率高,但其表面致密性较差,磨耗大,不仅使得磨块利用率低,并且更易与试件表面发生吸附和氧化作用,在试件表面形成杂质颗粒和金属氧化物,降低试件表面光亮度.     

应力集中部位的金属磁记忆检测研究

本文研究了变截面45钢轴状试件静载拉伸过程中表面法向磁场强度Hp(y)值的变化规律.结果表明:在拉伸载荷作用下,变截面应力集中部位的Hp(y)曲线出现突变;随着应力集中程度的加剧,即变截面轴径的减小,Hp(y)曲线在该处的变化幅度明显增大.另外,通过数学方法对应力集中部位仅由应力集中引起的Hp(y)信号进行了提取.研究认为,应力集中部分的Hp(Y)曲线有可能不过零.     

金属磁记忆检测技术用于再制造毛坯寿命预测的试验研究

为探讨金属磁记忆无损检测技术预测再制造毛坯的剩余寿命,采用金属磁记忆技术检测了拉-拉疲劳过程中45钢光滑试件和预制缺陷试件表面的磁记忆信号变化规律.结果表明45钢光滑试件疲劳试验过程中,在试件断裂之前,随疲劳载荷作用循环次数的增加,试件表面磁信号的分布规律变化不大,试件断裂后断口处磁信号发生激变;表面预制槽型缺陷的45钢试件在疲劳试验过程中,其表面磁信号在预制缺陷扩展后发生变化,且缺陷部位磁信号峰峰值随裂纹长度增加而持续增大.研究分析认为,金属磁记忆检测技术对疲劳裂纹的扩展情况有较好的反映,有望通过建立磁记忆信号峰峰值--疲劳裂纹长度a的关系模型,实现金属磁记忆技术对再制造毛坯剩余寿命的定量方法.但是,采用金属磁记忆技术预测疲劳裂纹萌生前铁磁材料的损伤程度尚需进一步探索.     

部分钢结构性能检测方法

本方法用于测定薄涂型钢结构防火涂料涂层的抗弯性能。试件与抗振性试验用的试件相同。试件干燥后，将其两端简支平放在压力机工作台上，在其中部加压至挠度达L／100时(L为支点间距离，长1000mm)，观察试件上的涂层有无起层、脱落发生。     

金属磁记忆检测技术用于再制造毛坯寿命预测的试验研究

为探讨金属磁记忆无损检测技术预测再制造毛坯的剩余寿命，采用金属磁记忆技术检测了拉－拉疲劳过程中45钢光滑试件和预制缺陷试件表面的磁记忆信号变化规律。结果表明：45钢光滑试件疲劳试验过程中，在试件断裂之前，随疲劳载荷作用循环次数的增加，试件表面磁信号的分布规律变化不大，试件断裂后断口处磁信号发生激变；表面预制槽型缺陷的45钢试件在疲劳试验过程中，其表面磁信号在预制缺陷扩展后发生变化，且缺陷部位磁信号峰峰值随裂纹长度增加而持续增大。研究分析认为，金属磁记忆检测技术对疲劳裂纹的扩展情况有较好的反映，有望通过建立磁记忆信号峰峰值——疲劳裂纹长度a的关系模型，实现金属磁记忆技术对再制造毛坯剩余寿命的定量方法。但是，采用金属磁记忆技术预测疲劳裂纹萌生前铁磁材料的损伤程度尚需进一步探索。     

6063铝合金表面缺陷交流电磁场检测

利用交流电磁场技术对铝合金试件缺陷进行检测.在模拟的人工表面缺陷上覆盖非导电涂层,研究6063铝合金试件表面缺陷在不同厚度覆盖层下的检测结果.针对特定缺陷,每次扫查后,通过观察Bx曲线图和Bz曲线图,确定在当前缺陷深度下,交流电磁场检测能够穿透最大的覆盖层厚度;针对不同深度缺陷,在0.42 mm至5 mm覆盖层范围内,...     

热超声技术在裂纹检测中的应用

材料表面和表面下浅层裂纹的检测对金属承力结构十分重要。热超声是一种新型的无损检测技术。该技术使用超声能量激励材料裂纹并用红外热像仪探测该裂纹。对飞机前起落架旋转臂试件进行的多次试验，证明此方法对金属裂纹的检测是有效的。