铝合金焊缝疲劳开裂的原位同步辐射X射线成像

基于第三代高精度同步辐射X射线三维成像技术,开展表面经抛光的铝合金光纤激光-脉冲电弧复合焊接头疲劳裂纹萌生和扩展的原位可视化研究.结果表明,疲劳裂纹均优先从样品(亚或次)表面或角(亚)表面上的焊接气孔处萌生和扩展,并呈现典型的I型表面半椭圆或四分之一椭圆(或圆形)裂纹形貌.一旦裂纹萌生,裂纹在表面的扩展速率低于内部,且存在局部加速和停滞现象,萌生源的特征长度越大,则裂纹萌生和扩展寿命越短,裂纹形貌为高度非线性的空间特征.此外基于经典Newman表面半椭圆形裂纹形貌预测结果与试验基本一致.     

稀土在金属增材制造中的应用

增材制造为复杂结构金属材料制备及其组织、性能调控提供了全新的可能。在原材料中添加稀土是改善金属增材制造显微组织和性能的可行方法。本文总结了近期关于稀土在金属增材制造的研究工作,在简要介绍增材制造工艺及组织特征的基础上,着重对稀土在其中的作用进行了综述。同时讨论了目前稀土在金属增材制造应用中需要明确的几个关键基础问题。合理的稀土添加及对应的工艺调整,除了能够优化增材制造金属材料的显微组织和性能,还可能进一步拓展增材制造可加工材料体系的范围。     

同步辐射X射线断层扫描在失效分析中的应用

原位解析金属结构材料损伤失效过程,对全面理解金属材料断裂机理和提升工程部件服役安全具有重要作用.同步辐射X射线断层扫描(SR-μCT)具有高空间分辨率、高时间分辨率等优点,已经广泛应用于金属结构材料损伤失效行为研究.本研究主要介绍SR-μCT技术在铝基复合材料和层状复合材料中的应用现状,总结金属材料断裂行为研究的最新进...     

基于同步辐射和中子衍射分析的金属增材制造关键共性问题研究进展

金属增材制造技术具有“微区超常冶金”和“激冷快速凝固”的本征属性。实现动态监测和控制增材制造过程中缺陷、应力和组织的演化,是该领域国际前沿研究的难点和热点。本文从航空、航天及汽车等领域中金属增材制造的关键共性问题入手,阐述了同步辐射和中子衍射2种方法在金属增材制造中的冶金动力学及内部缺陷原位分析,液态金属超常凝固,微观组织及相变过程,内应力的形成及演化行为的研究进展。最后,阐述了研究不足,并展望了金属增材制造的未来发展。     

铝合金熔焊微气孔的三维同步辐射X射线成像

基于同步辐射X射线成像技术,对激光复合焊7020-T651铝合金接头内部的微气孔进行了研究,对气孔的体积、圆整度、扁平度及气孔形心至自由表面的距离等三维特征参数进行了统计分析与拟合.结果表明,铝合金熔焊微气孔主要为近球形的冶金型气孔,圆整度在0.65以上,以焊缝中心近似呈现对称分布,且焊缝上部气孔尺寸较大,热影响区和下部气孔密集且尺寸较小.等效直径在20 mm范围内的气孔,在接头上部和下部的频率分别高达65%和85%,并且100 mm以上的大尺寸气孔较少见.此外,由于熔池的下塌倾向和快速凝固,残留于枝晶网络间液相导致焊缝下部形成垂直于焊缝且层叠分布的形状复杂的热裂纹,少部分气孔之间以及气孔和热裂纹之间存在着连通现象,从而使得下部微气孔的圆整度平均值变小.此外,焊接速率越大,整个接头内部气孔体积分数越小,但对气孔形貌和位置的分布影响并不明显.     

基于X射线测量的铝合金铸件微观缺陷预测及分析

以ADC12铝合金压铸件为实验对象,采用三维X射线断层扫描技术,对ADC12铝合金压铸件中的缩孔、气孔和气缩孔进行了观察,同时分析了缩孔、气孔和气缩孔的圆整度、体积和表面积。结果表明,气孔的形状相对较为圆整。缩孔的形状最为复杂,缩孔的长大受枝晶的影响很大。与气孔相比,气缩孔的形貌相对较为复杂,气缩孔的形貌是由孔洞本体和长尾状或者凸起部分构成。     

增材制造高温合金组织及缺陷研究进展

增材制造作为一种先进的数字化制造技术,广泛应用于高温合金制备研究中。介绍了增材制造高温合金的微观组织基础上,梳理增材制造过程中的气孔种类及特征,回顾了裂纹种类及开裂倾向性模型的发展过程,综述数值模拟技术在增材制造高温合金性能优化的应用,并对增材制造高温合金的研究和发展进行了展望。     

高分辨透射X射线三维成像在材料科学中的应用

随着X射线光源、光学器件及图像分析技术的不断发展,微米甚至数十纳米空间分辨X射线三维数字化成像成为可能.在此基础上,提供了高分辨无损探测材料内部结构的技术和方法,预计高分辨X射线三维成像新技术将会进一步促进材料科学技术的发展.本文将简述X射线三维成像的产生背景和发展过程,介绍吸收衬度成像、相位衬度成像和全息成像的原理与特点,着重分析高分辨透射X射线三维成像在材料孔洞、裂纹与腐蚀、复合材料以及原位测试等方向的应用及其特点,比较同步辐射与实验室X射线高分辨透射三维成像技术的不同,以探讨高分辨透射X射线三维成像在材料科学研究中进一步应用的可能性.     

铝合金电弧熔丝增材制造的冶金缺陷研究现状与展望

电弧熔丝增材制造(WAAM)已成为装备制造领域的重要发展方向之一,通过电弧加热熔化金属丝材,可在预设路径上逐层叠加堆积完成三维实体金属构件的增材制造成形,具有效率高且成本低的优点,尤其适合大尺寸铝合金构件的一体化增材制造成形。但由于铝合金固有的冶金行为特征,电弧熔丝增材制造中易出现冶金缺陷,如气孔、裂纹等问题,较大程度限制了产品力学性能的进一步提升,也严重制约了铝合金电弧熔丝增材制造技术的高效高质量发展。本文主要综述了电弧熔丝增材制造铝合金的气孔、裂纹等冶金缺陷问题,总结了缺陷形成机理、影响因素和抑制措施等方面的研究进展,并对铝合金电弧熔丝增材制造技术的未来发展方向进行了展望。     

X射线实时成像技术在焊缝探伤中的应用

X射线实时成像是一项新兴的无损检测技术,它具有快速、准确、直观、成本低廉等优点,可以代替常规的X射线胶片照相探伤方法。本文概述了X射线实时成像技术的要点和焊缝探伤中的应用情况。     

一种X射线数字成像检测缺陷尺寸的测量方法

提出了一种X射线数字成像检测缺陷尺寸的测量方法。借鉴半波高法,以半波高法下的尺寸测量误差为基准,对不同缝隙尺寸试样在相同的检测条件下进行X射线数字成像检测,计算该检测条件下的总不清晰度,总结出缺陷尺寸与总不清晰度比值同波高比例的关系,并通过试验进行了验证。结果表明,该方法简单、实用性强,可为实现缺陷尺寸的准确测量提供技术支持。     

X射线线阵实时成像焊缝缺陷检测方法

针对X射线线阵探测器实时成像的焊缝图像,提出了降噪处理、焊缝图像分割及缺陷检测的方法.通过自适应中值滤波方法对焊缝图像进行滤波降噪,利用类间、类内方差比分割法和数学形态学方法进行焊缝图像分割,对焊缝部分应用高频加强变换提取焊接缺陷.结果表明,采用自适应中值滤波能够有效去除噪声的同时保留焊缝和缺陷的边缘细节;类间、类内方差比分割方法与数学形态学方法并用能准确地将图像分割为焊缝与母材区域;高频加强变换能使焊缝中心部位灰度变化突显进而实现缺陷检测.     

X射线数字化实时成像系统在无损检测中的应用

无损检测在航空航天、机械、石油、化工等部门有广泛的应用。X射线胶片照相法是目前常用的无损检测方法之一，它不可避免地存在检测周期长、检测成本高、污染环境等缺点。随着计算机技术的发展，新兴的计算机X射线数字化实时成像技术已在无损检测中得到了广泛应用。概述了计算机数字化实时成像技术原理及其在X射线无损检测中的应用情况。     

X射线实时成像在焊缝探伤中的应用

X射线实时成像是一项新兴的无损检测技术,它具有快速、准确、直观、成本低廉等优点,可以代替常规的X射线胶片照相探伤方法.概述了X射线实时成像技术的要点和在焊缝探伤中的应用情况.     

焊接缺陷X射线自动检测技术研究现状

焊接生产过程中,由于各种原因,在焊接结构中会产生不同类型的缺陷,直接影响焊接质量.对国内外焊接缺陷X射线自动检测相关关键技术的研究现状给予系统的论述,包括图像增强、图像分割和模式识别,最后对这一检测技术进行了展望.     

数字平板式X射线检测的缺陷喷标系统研制

介绍了数字平板式X射线检测的缺陷喷标系统设计。系统由数字平板X射线实时成像部分、软件缺陷定位单元、系统转换控制和自动定位瞄准喷射装置四个单元组成。逐步进行成像缺陷检查、软件缺陷定位、信息传递控制及驱动硬件对缺陷点进行喷标的过程。设计的系统结构简单、节省空间、定位精度高,标记点小并具有很强的适用性,可广泛用于无损检测领域的缺陷喷标。     

X射线照相底片常见伪缺陷及预防

介绍了X射线照相底片各种常见伪缺陷形成的原因、识别方法以及预防措施。     

X射线数字成像技术在电力电缆现场检测中的应用

因电缆通道附近施工而引起的电力电缆在外力破坏事故不断增多,而施工现场缺乏对电力电缆在外力破坏后的一种快速有效的检测和评价方法。X射线数字成像技术是一种可实时成像的新型检测技术,通过对两起电缆外破事故的X射线检测实例的分析表明:利用X射线数字成像技术,可对受施工破坏的电力电缆进行现场检测和可视化分析,对主绝缘层受损情况进行评估;并可根据国网公司状态评价导则,提出受损电力电缆的处理意见,从而排除安全风险和避免额外经济损失。