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.     

铝合金激光-MIG复合焊气孔缺陷影响规律研究

针对铝合金激光-MIG复合焊接气孔缺陷突出的问题,系统研究了激光功率、电弧电流、焊接速度、热源间距、离焦量等工艺参数对气孔缺陷分布、大小及含量的影响规律.研究结果表明:保证实现全熔透焊接时,激光功率对焊缝气孔缺陷的影响较小;气孔缺陷含量及大小均随电弧电流增加而增加,当电弧电流大于150 A时,因电弧压力较大,气孔缺陷主...     

铝合金激光深熔焊气孔形成机理与控制技术

观察了铝合金激光深熔焊气孔的分布特征和形貌特征,深入分析了气孔的形成机理,研究了双光点能量分布的激光对铝合金激光深熔焊气孔的控制效果.结果表明,铝合金激光深熔焊焊缝中存在分布特征和形貌特征不同的两类气孔,即冶金类气孔和工艺类气孔.冶金类气孔的形成与氢在熔池中的析出、聚集与合并有关,而工艺类气孔产生的根本原因是焊接过程中匙孔的瞬间失稳.采用双光点能量分布的激光焊接铝合金可以扩大匙孔张口和根部直径,改善匙孔壁的波动状态,增强匙孔的稳定性,从而减少工艺类气孔的产生,但对冶金类气孔没有明显影响.     

铝合金电子束焊接气孔的分析

在电子束焊接试验的基础上,分析了6061-T6铝合金焊缝气孔产生的倾向和坡口表面焊前清理、焊片除气、焊接参数、预热以及重熔方法之间的关系.     

上海光源X射线成像及其在材料科学上的应用研究进展

上海光源是第三代同步辐射光源,其X射线成像具有高空间分辨、快时间分辨、高衬度分辨的特点,可对材料样品实现原位、无损、高分辨、三维和动态成像,利用同步辐射光源的高度相干性可以实现相位衬度成像,从而可以实现聚合物等低Z材料的高衬度X射线成像,而传统的X射线吸收衬度成像在对轻元素材料成像上获得的衬度极低。为更好地支持用户,基于上海光源X射线成像线站,建立和发展了定量相衬成像、动态CT成像、基于多种衬度机制的CT成像、快速CT重构等成像方法。本文简要介绍了上海光源X射线成像方法学发展及其在材料科学上的应用研究进展。     

铝合金成形过程的X射线衍射分析

一、引言铝合金板材成形过程中,织构和晶粒度的恰当配合是决定最终成形特征的主要因素,因而必须控制成形过程中的显微组织变化。目前,在显微组织的控制上,大多还处在研究阶段。但已显示出将来在显微组织控制上可给制造成形实践带来更大的变革。一般来说,在成形过程中主要控制的是晶粒的大小,制耳(织构)和其它定向形式。晶粒粗大有损于成形性能(破裂应变)。保证细小的晶粒是成形加工的控制要素之一。通常的试验研究方法为金相组织分析法、X射线     

6061铝合金激光深熔焊等离子体光谱特征与气孔的相关性

采用光纤激光器对6061铝合金进行焊接,获得了表面成形良好的焊缝. 利用光谱仪和高速摄像机获取等离子体的光谱和图像,分析了激光深熔焊时等离子体的光谱特征,讨论了光谱强度及其波动程度与焊缝气孔的位置及气孔率之间的相关性. 结果表明,6061铝合金激光深熔焊时等离子体的电离度低,光谱中只有金属原子谱线,AlI 396.152 nm谱线的强度能够反映焊接过程中等离子体的光谱特征;等离子体光谱强度及其波动程度与焊缝中氢气孔的形成位置和气孔率均不存在必然联系;等离子体光谱强度与小孔型气孔的位置不存在相关性,但其波动程度能够反映小孔型气孔的气孔率.     

X射线实时成像系统的应用

X射线照相法操作简单、结果显示直观，是企业常用的无损检测方法之一。但该方法检测成本高，检测图像不能动态可调，因此目前国外已普遍采用X射线实时成像系统和工业CT成像系统。X射线照相法是作者单位使用最广泛的无损探伤方法，仅胶片一项，每年就需要十几万元，而X射线实时成     

2A12铝合金熔焊过程气孔形成机制分析

以2A12铝合金为研究对象,实验研究了该材料在激光焊接过程中重熔区局部气孔形貌,结合理想气体状态数学模型分析了气孔形成机理。结果表明,随着激光功率的增大,2A12压铸铝合金重熔区气孔问题严重。铸件内预存微观气孔大部分演变为宏观气孔,是导致2A12熔化焊接接头多气孔的主要原因。     

铝合金管道对接焊缝的X射线探伤

1996年,我公司承担了12000m~3制氧机组的安装任务。该机组全部设备材料从德国Linde公司购进,其中低温保冷箱内管道材质为AlMg4.5Mn,壁厚较薄,按德方施工规范要求,对预制与安装的对接焊缝要进行10％的射线检验。我们使用现有的XXQ2005射线机和国产胶片,针对铝合金焊缝的特点,在透照工艺上作了一定的优化,得到了较满意的影象质量和检测结果。     

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...     

微焦点X射线分层成像无损检测方法

对薄层结构的复合材料及多层电路板进程密度分布情况有分层成像研究。提出一种新的成像方法，即在现有微焦点X辐射成像系统的基础上，采用一种特殊的摆动式扫描方式，非线性的层面合成可以仅仅从很少的投影中重建物体，该法具有扫描速度快、算法简单、时性好等特点，适于多层大面积复合材料以及多层电路板的快速成像检测。     

2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝X射线影像特征及其形成原因

对6 mm厚2219铝合金进行了搅拌摩擦焊接,并利用X射线对焊缝进行检测,同时截取了焊缝横向及纵向金相试样进行对照分析,观察焊缝发现：位于焊缝前进侧区域存在一条明显亮线,焊缝纵向存在呈周期性断续分布的白色月牙状夹杂。分析认为,受搅拌摩擦焊热-力作用以及材料塑性流动的综合影响,在前进侧形成强化相的异常聚集与长大,同时受原材料强化相尺寸及分布特征影响,形成不均匀的月牙形夹杂,但夹杂厚度较小,且与基体形成冶金结合,聚集相对焊缝力学性能无显著影响。     

Al-Mg-Si铝合金氩弧焊气孔形成机理的研究

在氩弧焊工艺试验基础上,分析了铝合金表面氧化膜和焊接工艺方法对铝合金焊缝中气孔的影响.结果表明:通过对铝合金母材和焊丝表面状况、惰性气体的纯度、焊接工艺参数等的合理控制,可以有效减少铝合金焊缝中的气孔.     

制冷离心压缩机铝合金叶轮的X射线检测

阐述了使用X射线进行制冷离心机铝合金叶轮的内部缺陷检测时,如何进行液体补偿以及对缺陷的评定方法和判定。     

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.     

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。     

超声振动辅助A7N01铝合金激光-MIG复合焊接组织及力学性能

文中针对铝合金激光-MIG复合深熔焊过程易出现气孔缺陷问题,设计了超声振动辅助的焊接方法。通过对堆焊试样的X射线探伤和截面的宏观金相观察,对比了超声振动对气孔的数量、大小以及分布位置的影响。同时研究了超声振动作用对A7N01铝合金激光-MIG复合熔覆层的成形、组织及力学性能的影响。结果表明,在超声振动作用下,激光-MIG复合堆焊熔覆层气孔的数量明显减少,小尺寸气孔发生聚集并有上浮趋势;熔合线附近的柱状晶组织宽度明显小于无超声辅助的熔覆层;超声振动辅助激光-MIG复合焊接接头各区的冲击吸收功和抗拉强度都有一定程度的提高,具有一定的应用优势。     

气体绝缘开关X射线三维成像检测系统的研制及应用

研制了针对GIS(气体绝缘开关)的X射线三维成像系统,包括机械、运动控制、数据采集、图像重建、三维图像显示等子系统.利用该系统对某供电站的GIS进行检测,结果表明,该系统整体精度达200 μm,实际输出断层图的最高分辨率可达3 160像素×3 160像素.