渗透检验清洗技术

渗透检验是使渗透剂能够最大限度地渗入试件表面开口的缺陷中,以使检验人员能够在清晰的本底下识别出缺陷。在渗透检验器材合乎标准的情况下,清洗技术是保证渗透检验成功的关键。 1 试件的预清洗 工件表面的光洁度和清洁状况,对缺陷的显露都有影响,表面光洁度越高,清洗越干净,则缺陷越容易显露、工件表面的氧化皮如不清洗干净,氧化皮层与工件交界面就有痕迹存在,就会影响检验结果的评定,一般情况下被检工件都要进行预清洗,这是为了使渗透剂尽可能充分地渗入缺陷内部。     

在役工件表面状态对荧光渗透检测的影响

通过对比完全去除积炭和氧化层前后航空发动机工件自然缺陷的变化情况,研究在役工件表面状态对荧光渗透检测的影响。指出积炭及氧化层残留影响缺陷真实形貌的有效检出。     

超重力场辅助燃烧合成钼铜功能梯度材料（英文）

采用超重力场辅助燃烧合成的方法制备了钼铜功能梯度材料。燃烧合成生成的Cu熔体在1000 g超重力场作用下渗透进入Mo粉坯中,随着熔体温度降低及渗透压力减小,沿超重力场方向上形成组分梯度分布的钼铜功能梯度材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品沿超重力场方向的物相组成和微观形貌进行表征,利用激光闪射法、维氏硬度计对样品沿超重力场方向的热扩散系数的硬度值进行测试。结果表明:样品沿超重力场方向钼铜合金组分渐变,Mo含量由75 vol%减小至40 vol%,相对密度相应的由97.6%降低至96.5%。相对密度的降低可能是由沿超重力场方向Cu熔体冷却体积收缩增大造成的。钼铜功能梯度沿超重力场方向的热扩散系数由43.2 mm~2·s~(-1)增加至66.6 mm~2·s~(-1),硬度值由1390 MPa逐渐减小至710 MPa。     

奥氏体不锈钢均匀表面的涡流阵列检测技术应用

为了了解奥氏体不锈钢均匀表面的涡流阵列检测技术的检测能力,对比分析了2个奥氏体不锈钢工件均匀表面的检测结果,并与传统的溶剂去除型着色渗透检测技术的检测结果进行了对比。结果表明:对于奥氏体不锈钢均匀表面的检测,涡流阵列检测技术能够在一定程度上对表面开口浅缺陷进行深度评估,其表面开口浅缺陷和埋藏浅的近表面缺陷的检测能力也优于溶剂去除型着色渗透检测技术;对于表面开口应力腐蚀开裂和孔蚀的检测,前者的缺陷分辨力略低于后者,但缺陷显示对比度和缺陷检出率却高于后者。     

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。     

形态学滤波窄裂纹检测与目标识别

荧光磁粉探伤是工件表面缺陷的一种非接触式检测手段,传统的基于人工视觉检测裂纹的方法耗人力、耗时、不精确、花费高、可靠性无法保证。现代工业检测技术要求工件表面缺陷检测自动完成,而工件表面状况、真伪裂纹缺陷、工况条件等使得现有的检测识别方法难以满足工件表面缺陷自动检测识别的需要。分析了工件表面荧光磁粉图像特征及裂纹缺陷特征;研究了基于分块阈值的数学形态学梯度算子图像边缘检测算法;根据裂纹缺陷的长宽比、圆形度等特征,设计了基于Fisher线性判别方法的工件裂纹缺陷识别方法。以此为基础的荧光磁粉探伤工件裂纹缺陷自动检测识别技术,应用于火车轮轴检测线实时检测,裂纹缺陷的有效检出率达90％。     

超重力场对ZL205A合金凝固组织及性能的影响

采用离心机研究1 g、1 000 g、2 000 g、3 000 g、4 000 g(1 g=9.8m/s~2)超重力场对ZL205A合金的凝固组织以及析出相形态变化的影响,分析超重力场对ZL205A合金性能的改善。结果表明,超重力场可减少ZL205A合金中的偏析缺陷,对合金晶粒有明显的细化作用。在1 g普通重力场下合金组织中存在大块团状偏析,晶粒粗大,约为85μm,而超重力场下偏析减少,超重力场越大作用越明显,在试验条件下,当达到4 000 g时偏析最少,且晶粒变为等轴状,尺寸约为35μm。普通重力场下,θ相呈不规则的粗大块状,但在超重力场下时,θ相变细,超重力场越大细化越明显。普通重力场下合金硬度(HV)为64.3,随着重力场的增大,合金硬度(HV)提高,在3 000 g时达到最大,为83.4,合金硬度得到有效提高。     

内圆周向检测曲面工件缺陷定位参数的修正

介绍了内圆周向检测曲面工件时,绘制曲面工件缺陷定位修正曲线的方法,并对缺陷定位修正曲线进行了数学回归分析,提高了曲面工件缺陷定位精度.     

基于改进谱残差的工件表面缺陷检测方法研究

在零件加工过程中,能够及时的发现加工工件的表面缺陷,可以保证加工质量。针对由于刀痕影响工件表面缺陷不易检测的问题,提出一种基于谱残差视觉显著模型的工件表面缺陷检测算法。首先,对工件表面图像预处理,使用同态滤波方法消除工件表面光照不均匀的影响;然后提出改进的谱残差视觉显著模型,大致定位缺陷;随后使用视觉显著性和超像素分割相结合的算法来进一步确定缺陷的位置;最后使用形态学运算,得到最终的检测结果。在现场采集图片库上客观实验评估表明,该算法具有很高的准确率且检测速度快。     

金属柱状体内部缺陷的超声检测及重构

超声检测既可检测金属柱状体工件的内部缺陷,亦可用于工件内部的缺陷重构和类型识别。为分析柱状工件内部缺陷的特征,提出了一种基于超声检测的金属柱状体的三维重构分析方法,采用有限元软件进行模拟,以得到金属柱状体工件内部的截面信号;然后通过B扫描成像对其像素点进行重组;最后利用体绘制技术对缺陷进行三维重构分析。试验结果表明,该方法可达到良好重构与分析金属柱状体工件内部缺陷的效果,允许误差满足要求。     

运动工件感应加热热成像缺陷检测研究

针对零件加工生产线对工件完好性的要求,研究利用感应加热热成像检测技术对流水线上移动的工件进行在线检测。首先分析了脉冲涡流热成像对移动工件缺陷的检测机理;使用COMSOL5.2有限元软件进行二维建模,分析了磁性材料(钢)工件当存在和感应线圈相平行的缺陷时,线圈匀速运动经过工件缺陷所产生的温度场分布,并通过分析附近温度曲线、归一化曲线和差值曲线的变化,指出检测磁性材料内平行缺陷的最佳观测区域。为运动工件感应加热热成像缺陷定量检测提供理论指导。     

浅议磁粉探伤中裂纹和发纹缺陷的磁痕特征

在实际工作中,经常会遇到有人提问:发纹是不是细小裂纹,为何有的工件中可允许发纹存在,发纹对工件有无危害,是否会影响工件的使用。要回答这一系列问题,首先我们应该知道,裂纹类缺陷有两种,一种是危害性最大的面状缺陷,另一种是线状缺陷,其危害性仅次于面状缺陷。发纹是磁粉探伤中经常遇到的一种原材料缺陷,它属于线状缺陷。     

异形线圈在磁粉探伤中的应用

磁粉探伤时在工件缺陷处产生漏磁场 ,漏磁场的两极与磁粉的两极相互作用 ,磁粉被吸引并移动到缺陷处。漏磁场的磁力作用在磁粉微粒上 ,其方向指向磁感应线最大密度区 ,即指向缺陷处 ,漏磁场的宽度要比缺陷宽度大数倍至数十倍 ,所以磁痕能将缺陷放大 ,使之容易检测出来。工件磁化时 ,磁场方向尽可能与缺陷方向垂直 ,才能产生足够的漏磁场 ,缺陷才最清晰。为发现各个方向的缺陷 ,开发了不同的磁化方法[1] ,即周向磁化、纵向磁化和复合磁化法。周向磁化是利用周向磁化变压器的次级产生低电压大电流直接通过接触夹头进入工件 ,产生一个环绕工件…     

单晶铜纳米加工过程中热效应及缺陷结构的原子尺度模拟(英文)

基于建立的新型三维仿真模型,采用分子动力学方法模拟单晶铜(100)表面纳米加工过程,研究材料的去除机理和纳米加工过程中系统的温度分布与演化规律。仿真结果表明:系统的温度分布呈同心型,切屑温度最高,并且在金刚石刀具中存在较大的温度梯度。采用中心对称参数法区分工件中材料缺陷结构的形成与扩展。位错和点缺陷是纳米加工过程中工件内部的主要缺陷结构。工件中的残余缺陷结构对于工件材料的物理属性和已加工表面质量具有重要影响。位错的成核与扩展、缺陷结构的类型均与纳米加工过程中系统的温度有关。加工区域温度升高有利于位错从工件表面释放,使工件内部位错结构进一步分解为点缺陷。采用相对高的加工速度时,工件中残留缺陷结构较少,有利于获得高质量的加工表面。     

铸件毛坯自动修复机器人设计与实验研究

随着3D打印技术的发展,增材再制造技术也成为各类零件缺陷自动修复的手段之一。针对大型铸件缺陷的修复以人工堆焊为主,存在效率低、对工人伤害大、修复合格率低等缺点。为此,提出了利用3D打印再制造技术对缺陷进行自动修复的工艺方法,即利用视觉系统对工件自动扫描重构工件三维模型,并与标准CAD模型比对,确定缺陷的类型、分布及尺度特征,获取各损伤部位的3D点云数据,根据缺陷模型自动编程并生成机器人程序,驱动执行机构依次完成各缺陷自动焊接修复。实验结果表明:工件缺陷重构模型精度在±0.1 mm以内,扫描速度为1 000 mm/min,自动焊接修复工件无焊接缺陷,各项性能指标满足实际使用要求。     

单晶Cu材料纳米切削特性的分子动力学模拟

建立了单晶Cu纳米切削的三维分子动力学模型,研究了不同切削厚度下纳米切削过程中工件缺陷结构和应力分布的规律.纳米切削过程中,在刀具的前方和下方形成变形区并伴随缺陷的产生,缺陷以堆垛层错和部分位错为主.在纳米尺度下,工件存在很大的表面应力,随着切削的进行,工件变形区主要受压应力作用,已加工表面主要受拉应力作用.随着位错在晶体中产生、繁殖及相互作用,工件先后经过弹性变形——塑性变形——加工硬化——完全屈服4个变形阶段,随后进入新的循环变形.结果表明:工件应力-位移曲线呈周期性变化;切削厚度较小时,工件内部没有明显的层错产生,随着切削厚度的增大,工件表面和亚表层缺陷增加;切削厚度越大,对应应力分量值越小.     

交变电磁场检测激励探头的仿真与结构优化

应用COMSOL Multiphysics软件建立了交变电磁场检测缺陷的有限元模型,基于仿真模型分析了不同几何尺寸的磁芯对被检工件表面感应电流的均匀分布和工件缺陷检测效果的影响。研究了磁芯腿部高度、截面宽度和上部长度3个参数变化对工件感应电流均匀性分布和感应磁场信号分布的影响特征,得到了不同几何参数下的激励线圈对缺陷检测灵敏度的影响结果。在不同几何参数的U型探头激励下,得出了工件缺陷电磁场信号的特征分布情况以及检测缺陷时的最优磁芯几何参数,为U型交变电磁场激励探头的优化设计提供了依据。     

图像边缘提取在工件内部缺陷识别中的应用研究（英文）

工件内部缺陷是难于检验的,借助图像识别技术可以精确地确定工件内部是否存在缺陷以及界定工件内部缺陷的区域范围等,因此,断层扫描图像分割技术已广泛应用于工件内部的缺陷识别检测。为了克服采用传统分水岭算法分割图象导致的过分割现象,提出了一种图像边缘提取的智能融合算法。首先借助基于模糊形态学的开闭算法对图像做了平滑处理,其次,基于数学形态学计算了梯度算子,最后对梯度图像进行分割获得了期望的图像。仿真对比实验研究验证了该算法可较好地消除过分割现象,在工件内部缺陷图像识别中有更好的实时性与可用性。研究结果表明:提出的智能融合算法对提高图像处理质量有重要参考意义。     

铝合金TIG自熔修复工艺研究

铝合金在焊接后常会产生焊缝焊趾处未熔合缺陷,该缺陷在生产现场较为常见,其返修需使用工具将焊趾处未熔合缺陷全部去除,然后再次进行手工MIG焊,返修工艺费工费时。另外,由于铝合金热膨胀系数较大,在焊后工件容易产生变形,工件精度控制较难。针对这2个问题,文中对铝合金焊趾处未熔合缺陷与TIG自熔修复使工件产生变形的程度进行研究,以帮助现场解决问题,提高产品的合格率。     

由Excel绘制曲面工件缺陷定位修正曲线

介绍以Excel(电子表格)作为计算分析工具,叙述了绘制曲面工件缺陷定位修正曲线的方法,并对缺陷定位修正曲线进行了数学回归分析,提高了曲面工件缺陷定位精度。