模具钢表面阵列微结构蚀刻工艺的实验研究

通过喷淋蚀刻实验研究了模具钢微细蚀刻加工时,工件掩膜间隙、蚀刻液喷淋压力和加工时间对蚀刻深度的影响。蚀刻深度随掩膜间隙的蚀刻尺寸、加工时间的增加而增大,随蚀刻液喷淋压力的增大呈先增大后减小趋势。这归因于掩膜间隙和蚀刻液喷淋压力的增大加快了蚀刻液的更新,使蚀刻反应充分并有利于反应杂质的排除。但是过大的喷淋压力减小了蚀刻液驻留时间,阻碍了蚀刻深度的增加。     

微结构阵列的超精密偏心加工方法

慢刀伺服加工微结构阵列的轨迹特点会影响阵列中各单元误差分布的一致性,并导致单元边缘误差大。为了提高微结构阵列加工的一致性,提出一种针对微结构阵列的超精密偏心加工方法,实现阵列各个子单元的单独加工。采用多体系统理论和对对刀误差影响的分析,建立了刀具轨迹生成算法及表面预测模型。仿真分析结果表明超精密偏心加工方法有利于提高阵列单元的一致性,可避免加工过程中Z轴加速度过大对加工形貌的影响,提高子单元边缘部分的加工质量。     

超声阵列式地下储气井专用检测系统

地下储气井的长期使用存在被锈蚀乃至爆井的危险。研制了一种探测锈蚀程度的装置。在除去井盖并注水的条件下,采用81阵元超声阵列探头组件,以频率步进脉冲调制方式,通过数字正交化、幅度均衡化以及脉冲压缩等技术的处理,获得井壁厚度探测的较高灵敏度和分辨力,能准确判断储气井蚀刻状况,并获得锈蚀程度的有效数据。     

基于阵列重叠成像技术的车轴超声检测系统

介绍了一种基于超声阵列重叠成像技术的车轴检测系统,针对轨道交通车辆实心车轴易产生缺陷的部位,制定了专用阵列超声检测工艺,设计了轴端和轴身两套阵列超声扫查装置,开发了多通道阵列超声数据采集系统和专用检测软件。整套检测系统可分别从车轴的轴端和轴身对车轴易产生缺陷部位进行重叠覆盖超声检测,并运用了多种成像方式,对车轴的缺陷进行准确描述,提高了车轴检测的一致性、重复性和效率。     

涡流阵列检测裂纹的定量仿真研究

通过CIVA软件仿真涡流阵列检测薄板裂纹,基于横向裂纹的空域波形所隐含的长度信息对横向裂纹的长度进行计算。通过CIVA仿真得到感应电压的C扫描图和感应电压空域波形图。依据感应电压空域波形图,分析波形宽度中含有裂纹长度的信息,采用最小二乘法建立裂纹长度与波形宽度的关系式,并进行误差分析。研究结果表明：横向裂纹长度与其对应的空域波形有关,空域波形的宽度随着裂纹的长度的增加而增大;纵向裂纹的空域波形宽度随着裂纹长度的增加而无变化,因此空域波形不包含裂纹的宽度信息;裂纹深度的变化不影响其空域波形的宽度变化。     

脉冲涡流阵列成像检测

飞机多层铆接结构中内层埋藏缺陷的检测是无损检测领域的一个难点。设计了一套脉冲涡流阵列检测系统,包括线性霍尔阵列探头和软件成像系统。应用该系统对铝合金深层裂缝及铆接结构内层裂纹腐蚀缺陷进行检测,通过时间切片分析法获取缺陷信号特征值,组成特征幅值的矩阵,实现成像扫描。试验结果表明,采用时间切片分析法能够有效地对试件近表面及内层的缺陷进行成像检测。     

基于虚拟仪器和传感器阵列技术的综合无损检测系统

介绍了一种基于虚拟仪器和传感器阵列技术，利用计算机系统的强大资源和LabVIEW软件，集超声、涡流和磁记忆三种探伤方法于一体的综合式智能无损检测系统，超声和涡流传感器采用阵列探头方式，磁记忆传感器采用多通道形式，且除传感器外，所有硬件都装在一部便携式计算机内。因而具有功能强大、技术超前、扩展性好、携带方便等特点，非常适合于在探伤工作机动性和高效性要求高的场合以及大型复杂设备的检测。     

相控阵超声检测曲面阵列与平面阵列的对比

在小径管相控阵超声检测中,平面阵列与曲面阵列的耦合效果与聚焦效应是影响检测效果的关键因素。分析了两种换能器的缺陷成像特点,进行了两种换能器对相同缺陷的成像效果对比试验,结果表明曲面阵列在小径管检测应用中具有更高的信噪比和更好的成像效果,而平面阵列需增加补偿来达到曲面阵列的检测效果。     

铝合金焊缝裂纹的阵列涡流检测仿真研究

为了分析阵列涡流传感器扫查不同位置表面横向裂纹时的线圈输出信号特征,以及焊缝受热区金属材质变化对线圈输出信号的影响,建立铝合金焊缝裂纹的阵列涡流检测的三维有限元模型。结果表明:当裂纹长度分别为1.6、3.0、4.5 mm时,裂纹长度与线圈感应电动势的波峰幅值呈单调递增关系,探头扫查侧面裂纹时的线圈感应信号总是大于正上方裂纹;焊接所引起的5A06铝合金材料电导率减小会使线圈的感应电动势幅值增大,且当裂纹长度分别为1.6、3.0、4.5 mm时,裂纹长度越大,电导率减小在裂纹检测时对线圈输出信号的影响越小。     

阵列涡流无损检测技术的研究及进展

介绍了阵列涡流检测技术的基本原理,并对一种应用于管材检测的阵列涡流探头的工作过程做了详细论述,通过实际应用证明该技术在管道在役检测、飞机及发动机复杂形状零件检测、焊缝检测等方面具有广泛的应用前景。     

阵列涡流无损检测技术的研究及进展

设计有不同深宽比裂纹的2组对比样管,探究阵列涡流对于不同深宽比裂纹的敏感性。使用阵列涡流检测方法,对样管上的缺陷进行检测对比。结果表明：在对裂纹深宽比特征参数研究中发现,当宽度一定、深宽比大于1时,涡流幅值随深宽比增加逐渐变大,深宽比小于1时,涡流幅值与深宽比无明显对应关系;当深度一定、深宽比大于1时,涡流幅值大小随深宽比增加逐渐变大。在宽度相同、深度不同和的深度相同、宽度不同的深宽比研究中发现,深宽比相同时,阵列涡流检测到的模拟裂纹的涡流幅值均随检测频率的增加而逐渐变大。

     

阵列涡流检测不同深宽比裂纹的研究

设计有不同深宽比裂纹的2组对比样管,探究阵列涡流对于不同深宽比裂纹的敏感性。使用阵列涡流检测方法,对样管上的缺陷进行检测对比。结果表明：在对裂纹深宽比特征参数研究中发现,当宽度一定、深宽比大于1时,涡流幅值随深宽比增加逐渐变大,深宽比小于1时,涡流幅值与深宽比无明显对应关系;当深度一定、深宽比大于1时,涡流幅值大小随深宽比增加逐渐变大。在宽度相同、深度不同和的深度相同、宽度不同的深宽比研究中发现,深宽比相同时,阵列涡流检测到的模拟裂纹的涡流幅值均随检测频率的增加而逐渐变大。     

活塞燃烧室的涡流阵列检测

根据发动机活塞的铸造工艺,分析了活塞燃烧室表面可能产生缺陷的类型,提出了基于涡流阵列的检测方法.研制了活塞燃烧室表面涡流阵列C扫描检测系统,采用自主设计的两种对比试块,研究了激励频率、高通滤波、检测速度等参数对涡流信号的影响.开展了检测工艺研究,根据检测速度、深度、灵敏度以及信噪比等因素选定检测工艺参数,根据选定的工艺...     

基于ACFM技术的阵列TMR探头及裂纹检测系统开发

隧道磁电阻(TMR)是近年来发展的一种高精度磁传感器,在交流电磁场检测(ACFM)领域有很好的应用和发展前景。基于TMR传感器和交流电磁场检测技术,采用宽U型激励,设计了一种新型高精度阵列检测探头。借助TMR阵列探头,搭建完整的ACFM系统,开展了裂纹检测试验。试验结果表明,使用该探头的ACFM检测系统具有较大的检测范围和较高的检测灵敏度,在实现工件大面积检测的同时,可有效防止漏检。     

金属波纹管的阵列涡流检测

制作了多层不锈钢薄板和金属波纹管人工缺陷试样并进行阵列涡流检测试验,研究了阵列涡流检测的检测能力及技术特点。试验结果表明,阵列涡流检测技术能有效检测多层不锈钢薄板和金属波纹管的表面及内部线性缺陷;缺陷信号幅值和相位与缺陷埋藏深度有关,可通过幅值和相位来综合判断缺陷的埋藏深度。     

钛合金薄板的涡流阵列检测

制作了钛合金人工缺陷试板(薄板),通过工艺试验研究了涡流阵列检测的技术特点,并使用渗透检测方法对含有自然缺陷的成型钛板进行了对比验证试验。结果表明,涡流阵列能有效地检测出钛板的表面、近表面缺陷,为钛合金薄板涡流阵列检测的大范围应用奠定了基础。     

阵列涡流检测特高压输变电塔法兰的应用研究

法兰表面及近表面检测的目前使用方法是渗透和磁粉,而这2种方法的检测效率低,检测结果误差较大,难以满足国家电网公司对特高压输电项目中钢管塔的法兰盘安全服役的要求。阵列涡流具有检测速度快,表面及近表面缺陷检测盲区小,灵敏度高等多种优点。本研究针对法兰盘颈根部位的结构特点,设计了R角柔性阵列涡流检测探头;从阵列涡流检测仪、检测参数设定、数据分析方法入手,结合试样检测、现场检测,开发了铁塔法兰盘的阵列涡流检测工艺方法。经试验和现场检测证明：阵列涡流检测设备和工艺可消除法兰自身结构不同而带来的信号偏差,减少了人为因素影响,并提高了检测效率和检测结果的可靠性,是一种快速、简单、有效的新型检测方法。     

钛合金换热管的阵列涡流检测

设计制作了钛合金管材对比试样,并采用穿过式涡流、阵列涡流和旋转涡流3种方法对其进行检测.从检测灵敏度、周向分辨力、轴向分辨力、检测盲区和胀接区检测能力等方面对检测结果进行了比较.结果表明,阵列涡流的综合检测能力优于穿过式涡流和旋转涡流的,在钛合金换热管的涡流检测中有广阔的应用前景.     

奥氏体不锈钢焊缝超声阵列检测方法

在焊接热循环作用下,奥氏体不锈钢焊缝内部呈粗大柱状晶组织,且其取向在焊缝不同区域呈各向异性.针对粗大柱状晶引起的超声波散射和晶粒取向不同导致的声束偏折等问题,进行奥氏体不锈钢焊缝超声阵列检测方法研究.针对超声阵列获得全矩阵数据,发展了一种基于时间反转算子分解的超声阵列信号去噪方法.利用射线追踪法,研究了各向异性介质中超声波传播路径确定方法,并将其应用于奥氏体不锈钢焊缝超声阵列全聚焦成像的声束偏折校正.开展了奥氏体不锈钢焊缝超声阵列检测试验研究.结果表明,基于时间反转算子分解方法可以很好剔除检测信号中的散射噪声,凸显特征回波信息,可将全聚焦成像的信噪比提高10 dB,而波束偏折校正则可以提高超声阵列全聚焦成像中缺陷定位的精度.     

脉冲涡流阵列缺陷成像检测技术

脉冲涡流阵列系统具有大面积、快速检测的优点,可用于金属表面裂纹的自动在线检测。在无损检测领域,应用成像技术可以直观地观测到被检测物体的缺陷位置及大小,提高检测人员的工作效率,促进无损检测技术的应用普及。设计了一套脉冲涡流阵列检测系统,包括脉冲涡流阵列探头。应用该系统对标准铝合金试件的缺陷进行了初步的成像处理,给出了标准铝合金试块缺陷成像检测结果,并指出今后的工作方向。