航空发动机涡轮叶片缺陷弱磁检测方法研究

针对航空发动机涡轮叶片边缘裂纹缺陷难以进行检测的难题,提出了一种基于弱磁检测技术缺陷判定方法的新算法.首先从理论上分析了弱磁检测技术对涡轮叶片边缘裂纹缺陷检测的可行性,其次,为减少检测提离高度设计了扫查工装并在地磁场环境下对人工刻伤的涡轮叶片进行弱磁检测,最后通过磁梯度法与极值法相结合的方法对原始信号进行数据处理,提取...     

镍铜合金棒材裂纹的弱磁检测

针对现有无损检测技术难以满足镍铜合金棒材裂纹检测需求的现状,提出一种地磁场环境下的弱磁无损检测方法。首先理论分析镍铜合金棒材的弱磁检测原理和缺陷处磁异常分布特征,其次对含自然缺陷的镍铜棒材进行弱磁检测。采用包络分析法对信号进行处理,并通过金相显微镜、扫描电镜分析,验证弱磁检测镍铜合金棒材的可行性。结果表明:通过对棒材表面磁异常分布特征分析,并结合磁梯度信号的阈值处理和包络分析法处理的结果,实现了镍铜合金棒材内部裂纹缺陷的有效检出,并且裂纹检测精度达到了微米级。     

地磁场环境下304不锈钢表面裂纹磁异常信号特征分析

针对304不锈钢表面裂纹缺陷,通过有限元方法,在地磁场环境下,建立弱磁检测有限元模型,研究304不锈钢表面V型裂纹、矩形裂纹和不同裂纹宽度磁异常信号特征。并利用物质磁化的磁荷模型验证了有限元模型的正确性。结果表明:裂纹内部与材料的磁导率差异导致一部分磁感应线弯曲变形在材料表面产生漏磁,另一部分磁感应线在裂纹根部聚集,而裂纹两侧的磁势差使得裂纹内部产生均匀磁感应线; V型裂纹尖端磁感应线聚集效应更显著,而矩形裂纹漏磁效应更显著。此外,通过对比两种裂纹宽度从0. 4～2 mm发生改变时发现:随着裂纹宽度增加,磁感应强度峰值先增后减,在裂纹宽度到达1 mm时,磁感应强度峰值达到最大。     

弱磁检测技术在玻璃纤维中的应用研究

针对玻璃纤维极易在生产过程中产生各种缺陷和材料内部损伤的问题，提出一种基于地磁场环境下的弱磁检测法。首先分析了玻璃纤维弱磁检测的可行性，然后在地磁场环境没有任何激励的情况下，用实验室开发的阵列型磁性探伤仪对玻璃纤维进行测试，将测试结果与切割验证后的实际缺陷位置进行比较。结果表明，弱磁检测法对玻璃纤维中孔洞检测效果很好，检测结果的二维成像可以将母体中缺陷以图形的形式表现出来，使试件检测结果的判定更加直观。     

油气管内壁缺陷的微磁检测技术

针对油气管内壁在服役过程中可能出现的裂纹、腐蚀等影响油气管安全运行的缺陷,提出了一种基于地磁场环境下的微磁检测技术。通过对试验样管的内壁制作人工刻槽,根据油气管的现场环境,设计了油气管微磁检测仪,并对油气管内壁进行试验验证。通过对磁传感器采集到的磁场强度进行差分处理分析,并实现了二维成像。试验结果表明,微磁检测对管筒内壁具有很好的检测效果。同时,该成像方法能够直观地显示出缺陷的具体位置,为缺陷的判定带来便捷。     

影响表面缺陷磁粉探伤检测质量的研究

磁粉检测被认为是表面裂纹检测最灵敏的方法之一,尤其是在表面不平或表面不规则性与所需检测的裂纹相比大得多的情况下,磁粉探伤通常被考虑为表面裂纹检测最好的方法.介绍表面缺陷磁粉探伤原理,对磁粉探伤的磁痕特性,磁痕形成受到磁粉性能、磁化规范、磁悬液的浓度和黏度、零件表面状况、裂纹形状等因素的影响进行分析,为提高磁粉探伤检测质量,操作中需要综合考虑这些因素,以便于使工件的表面缺陷经磁化形成的磁痕能清晰地显示出来而且能被准确地予以判断,提高表面缺陷检测准确性.     

奥氏体不锈钢管磁法检测研究

针对奥氏体不锈钢管在出厂前可能存在的横、纵裂纹对在役过程中的安全使用存在的巨大威胁,提出了一种基于地磁场环境下的磁法检测技术。通过对试验样管的内外壁制作人工刻槽,并且根据钢管的特殊形态,建立合适、稳定的阵列式检测装置的方式进行试验研究。通过对磁传感器采集到的磁场强度进行差分处理分析,并实现了二维成像。试验结果表明,磁法检测对该不锈钢管的外表面刻槽具有很好的检测效果,对该壁厚样管的内部刻槽也能很好地检出。同时,该成像方法能够直观地表示出缺陷的具体位置,为缺陷的判定带来便捷。     

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。     

铸坯表面划伤在圆钢轧制过程中的演变研究

本文对方坯轧制圆钢过程中铸坯表面划伤演变规律进行了工业试验研究。首先统计了某钢厂常见的铸坯划伤类型,然后选取特征划伤铸坯进行轧制跟踪,最后对相应的圆钢进行酸洗和测量。结果表明：铸坯表面深度较浅的划伤经轧制后不会导致圆钢的表面缺陷;较深的划伤则会在圆钢表面形成三角口型的直线型裂纹,该类裂纹深度最大可达1.9 mm,呈间断性地分布在整个圆钢上,裂纹处的金相检测发现裂纹四周有明显的脱碳现象。     

抽油杆圆钢表面裂纹与划伤的形成原因及分析

抽油杆圆钢作为钻井设备中的重要构件,其理化性能和表面质量要求极为严格。以抽油杆圆钢表面裂纹与划伤缺陷的控制为研究对象,通过热镦粗试样表面缺陷的低倍观察及金相分析,认为连铸坯表面裂纹的遗传及加热炉后辊道和轧线导卫对表面的划伤是主要原因。由此针对性地进行控制,最后减少了抽油杆圆钢表面裂纹与划伤的缺陷。     

齿轮钢20CrNiMo轧材表面裂纹缺陷原因分析

针对规格不小于?80 mm的齿轮钢20CrNiMo轧材探伤合格率低,轧材表面存在裂纹缺陷问题,对轧材裂纹缺陷进行分析,可知这可能是铸坯裂纹缺陷造成的。为了验证这一观点及查找出确切原因,便于提供解决方法,首先对铸坯表面进行抛丸检查,未发现裂纹缺陷;其次将存在裂纹的铸坯轧制成材的缺陷与轧材表面裂纹缺陷通过金相显微镜进行对比分析,发现裂纹形貌及周围脱碳程度存在差异,分析认为轧材裂纹不是由铸坯缺陷导致的;最后将铸坯开坯后方坯直接挑出缓冷后抛丸检查,发现表面存在严重划伤和凹坑缺陷,划伤缺陷形貌和周围脱碳程度与轧材裂纹相似。结果表明:轧材裂纹及翘皮缺陷是由铸坯开坯过程中产生的划伤和凹坑缺陷导致的,不是由铸坯裂纹缺陷导致的。     

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.     

利用地磁场检测钢球表面裂纹的可行性研究

通过对国内外磁性无损检测技术的研究,提出了用地磁场磁化钢球来检测钢球表面及近表面裂纹的想法、方案及其实现系统。提供了实现低价、高灵敏度、微型化磁检测的可能性。     

微磁检测在火车轮轮对检测中的应用研究

针对火车轮内部缺陷,提出了一种基于地磁场环境下的无损检测方法。首先理论分析微磁检测应用于火车轮轮对内部缺陷的可行性,然后根据火车轮外观尺寸设计火车轮微磁检测系统,最后通过检测预制人工孔洞缺陷的火车轮试块完成微磁检测的试验部分。研究采用阈值法处理磁梯度检测信号,数据分析结果验证微磁检测对火车轮内部缺陷检测的可行性。试验结果表明:试件中孔洞缺陷直径一定时,埋藏深度越深,缺陷引起的磁感应强度相对变化量越小,而当孔洞缺陷埋深一定时,孔洞缺陷直径越大,缺陷引起的磁感应强度相对变化量也同样会越小,但磁场的异常区域越大;采用阈值法可有效识别缺陷,并实现缺陷微磁检测的可视化。     

焊接缺陷磁光成像纹理特征GLCM-Gabor识别方法

一种基于磁光图像纹理特征的焊接缺陷无损检测方法,首先用法拉第磁致旋光效应,结合漏磁场及磁畴理论分析焊接缺陷与磁光图像关系.针对缺陷磁光图像特点,通过灰度共生矩阵(gray level co-occurrence matrix,GLCM)提取磁光图像纹理特征.由于裂纹和凹坑的GLCM纹理特征参数区分度不高,提出用Gabor变换法进一步提取磁光图像纹理特征.将GLCM-Gabor纹理特征作为输入量,用支持向量机(support vector machine,SVM)构造缺陷分类模型.结果表明,该方法可有效识别焊缝表面及亚表面特征(凹坑、裂纹、未熔透、无缺陷),分类模型整体识别率可达89.7%.     

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 对BSP52100(相当于GCr15)轴承钢表面裂纹进行分析,发现裂纹附近的微观组织与基体组织基本相同,表明在轧制后工序出现划伤缺陷。用户在后续锻造及加工过程中,表面划伤缺陷将会形成新的缺陷,经金相分析,缺陷部位出现贫碳区域和折叠区域,贫碳深度为0.20~0.25 mm,不能满足质量要求。     

钢轨表面缺陷漏磁检测的三维磁场分析

漏磁检测技术通常测量垂直和平行于缺陷表面的漏磁场分量,来实现对缺陷的定量分析。然而,对于钢轨表面的复杂裂纹,传统的方法很难准确检测。为了克服这种检测方法存在的不足,采用三维磁场测量方法以及有限元法对缺陷漏磁场的三维分布情况进行了分析。在此基础上设计了一套适合钢轨表面缺陷检测的三维漏磁检测系统,并对人工缺陷样例进行了检测。结果表明,漏磁信号垂直分量包含重要的缺陷信息,特别是对于与钢轨走向不垂直的缺陷。     

小径管周向裂纹脉冲涡流检测仿真和试验研究

针对小径管周向裂纹缺陷,通过有限元仿真及试验,研究了利用磁导体环形激励脉冲涡流检测技术检测小径管周向裂纹缺陷的问题。仿真给出了管道在有缺陷和无缺陷状态下磁场分布、涡流分布以及接收线圈的电压值。从仿真结果可以观察出,周向裂纹端头处的磁场分布以及涡流分布会发生明显变化,产生沿管壁法向的磁场,检测线圈位于裂纹端头处正上方时检测灵敏度最高。实际检测结果与仿真结果一致,表明磁导体环形激励轴向涡流对小径管周向缺陷具有显著的检测效果。     

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。     

储罐角焊缝裂纹漏磁检测有限元分析

针对石油石化行业中的储罐角焊缝不易检测的特点,使用漏磁检测技术对储罐角焊缝裂纹进行检测。应用有限元软件建立了角焊缝裂纹缺陷的分析模型,得到了角焊缝裂纹缺陷漏磁场的空间分布,提取出了角焊缝裂纹缺陷的漏磁信号,分析了角焊缝裂纹缺陷影响漏磁信号的因素;在此基础上对储罐角焊缝裂纹缺陷进行了漏磁检测试验,对得到的漏磁信号进行分析,分析结果与有限元分析提取的漏磁信号结果相符,证明了所建立的检测系统的可行性与有效性。