声阻法胶接结构缺陷实时成像检测

为了有效检测胶接结构缺陷,构建了基于声阻法的成像检测系统. 系统包括声学信号采集、声学探头定位、数据处理及绘图三部分. 利用两轮式编码器,实现了动态扫查过程探头位置信息的采集;利用结合质量检测仪采集缺陷信息;采用C + + 编写了数据处理及图像绘制程序,实现了胶接结构缺陷声阻法实时成像检测. 利用声阻法及常规超声C扫描成像方法对铝合金/环氧树脂/铝合金三明治胶接结构进行了检测,并对检测结果进行了分析对比. 结果表明,声阻法能更有效识别胶接结构中的缺陷,且单面检测即可满足缺陷表征需求.     

铝蜂窝夹芯结构的数字成像检测研究

蜂窝夹芯结构常见缺陷有蒙皮与蜂窝芯脱粘、蜂窝芯变形、蜂窝芯节点开裂和蜂窝积水等,目前单一的无损检测方法还不能有效地解决蜂窝夹芯结构中的各种缺陷检测问题.针对铝蜂窝夹芯结构,首先制作了6种典型人工缺陷,利用射线DR(Digital Radiography)和计算机射线照相(Computed Radiography,CR)技术对夹杂、蜂窝芯变形、蜂窝芯格断裂、富胶等缺陷进行了数字射线成像检测,得到了高质量的缺陷数字检测图像,并进行了对比分析.针对蜂窝积水检测问题,采用射线DR技术进行了数字成像检测研究,表明积水量大小会影响图像灰度.对含有人工脱粘缺陷的铝蜂窝夹芯结构件,采用脉冲反射法对其粘接质量进行了超声C扫描成像检测研究,通过底波幅值成像得到了脱粘缺陷的超声C扫描数字图像.结果表明:数字射线成像和超声C扫描成像结合为蜂窝夹芯结构提供了一种数字化的无损检测方法.     

蜂窝共固化结构高分辨率超声C扫描方法及应用

针对复合材料蜂窝夹芯共固化结构穿透法超声检测信号衰减严重、难以确定检出缺陷的性质和深度位置等问题,基于超声反射原理,研究了一种宽带窄脉冲高分辨率超声C扫描检测方法,并进行了检测试验。试验结果表明,该方法可以获取高质量的时域可分辨的回波信号,蒙皮-芯脱粘和好区的回波信号相差达11dB,膜上和膜下脱粘呈现不同的图像灰度分布特征,检出的脱粘大小与其设计值的差值不大于蜂窝芯格边长,可有效检测此类结构,并得到了较好的实际检测应用。     

飞机铝蜂窝复合材料的典型缺陷检测

为有效检出飞机铝蜂窝复合材料的缺陷位置及缺陷大小,评估缺陷损伤程度,运用激光错位散斑检测方法对有无缺陷及缺陷位置进行了检测,并采用声阻检测方法对缺陷大小进行了评估。试验结果表明,激光错位散斑检测法能够快速定位飞机铝蜂窝复合材料缺陷的位置,但检测精度不高;声阻检测法能够对缺陷位置进行精确检测。两种检测方法的结合使用,提高了检测结果的可靠性和准确性,为进一步开展飞机铝蜂窝复合材料缺陷损伤检测及评估奠定了基础。     

铝基复合材料超声波辅助钎焊质量评价

根据铝基复合材料钎焊接头的结构特点,分析了界面的声学信号特征,并采用先进的超声成像法对接头质量进行了检测,同时获得了界面的A扫描信号、B扫描和C扫描图像.研究结果表明,结合A扫描信号、B扫描和C扫描图像的特征,能够判断缺陷类型及其位置,并通过断面金相分析进行了验证.超声成像技术能反映出铝基复合材料钎焊界面的接合状态,可检测出气孔、氧化膜夹杂和未钎透缺陷,为铝基复合材料钎焊的研究提供了有效的检测手段.     

SUS304奥氏体不锈钢板点焊接头的超声成像分析

利用超声波水浸聚焦入射法对1 mm厚的SUS304奥氏体不锈钢板点焊接头进行超声C扫描成像检测.分析了不同焊接工艺参数下的C扫描图像特征,甄别了飞溅、焊穿等典型焊接缺陷,并提取其对应的A扫描信号.基于C扫描图像对焊核直径进行了测量,并与焊核切口端面尺寸进行了比较.结果表明,基于超声波水浸聚焦入射法得到的C扫描图像,能有效观测焊核内部形貌特征.焊接电流超过8 kA,电极力小于2 700 N时,超声波C扫描图像中清晰反映出飞溅、焊穿等缺陷,其对应区域的A扫描信号与正常熔核区波形特征有明显差异;借助超声C扫描图像测得的焊核直径为4.39~5.25 mm.     

玻璃钢蒙皮纸蜂窝材料的无损检测

玻璃钢纸蜂窝材料的蒙皮分层缺陷以及蒙皮与蜂窝之间的脱粘缺陷将直接影响蜂窝结构的机械性能和工作性能,必须对其进行无损检测。利用红外热成像系统及超声C扫描系统分别对玻璃钢纸蜂窝材料的蒙皮质量及胶结质量进行检测,两种方法各有忧劣：红外热成像系统检测过程时间短,效率高,分层缺陷及脱粘缺陷均能检测到,而超声C扫描系统可检测出所有脱粘缺陷,且纸蜂窝结构清晰,但只检测出了部分蒙皮分层缺陷。     

金属蜂窝钎焊结构焊缝质量的超声C扫描定量评价工艺

针对金属蜂窝钎焊结构超声C扫描检测工艺不规范,难以有效定量评价焊缝质量的问题,开展了超声C扫描定量评价工艺研究.建立了蜂窝钎焊结构表征模型,指出有效声束尺寸是影响检测的主要工艺参数.进行了多组工艺试验.结果表明,声束直径在蜂窝尺寸的0.7倍以下能够获得满足定量评价要求的C扫描图像,频率和扫描间距对图像质量也有一定影响.编制了定量评价软件实现了金属蜂窝钎焊结构焊缝质量的超声C扫描自动定量评价.     

金属蜂窝压坑处胶接质量无损检测方法研究

介绍了应用声阻法与超声反射法对金属蜂窝胶接结构中意外冲击引起的凹坑损伤进行检测与识别的技术。结合对这种损伤的特殊检测，分析了声阻与超声检测的可行性与可靠性。     

弹簧扁钢内部缺陷的分层超声C扫描成像技术研究

对弹簧扁钢的全厚度范围进行C扫描成像检测时,需以一定间隔调整焦点位置以确保检测精度。本研究测量了聚焦声束焦柱高度并分析其对C扫描图像的影响,提出了应用于弹簧扁钢全厚度C扫描成像检测的焦距调整法则。此外,通过分析C扫描图像的特征区域确定缺陷边界,并通过金相试验对其进行了验证。研究结果显示:根据焦柱高度确定焦距调整间隔可在提高检测效率的同时保证较高的检测精度,所提出的缺陷图像特征边界可用于精确测量缺陷尺寸;水浸聚焦超声C扫描成像方法可用于评价弹簧扁钢内部缺陷的尺寸及其分布。     

基于超声C扫描的复杂结构焊缝缺陷检测

受工件结构影响,复杂结构电子束焊缝往往不具备射线检测条件,采用超声C扫描检测方法可有效地对其进行检测,对未焊透缺陷定位,并检测焊缝熔深,是焊缝内部质量检测的有效手段。通过超声波声场仿真模拟,优化探头参数,获得较强的焊缝区声场强度,并利用焊接试件验证超声C扫描检测工艺可靠性,检测灵敏度可达φ3 mm-9 dB缺陷当量。结果表明,超声C扫描检测技术对电子束焊缝未焊透缺陷检出率和灵敏度高,结合C扫描图像可准确检出焊缝熔深。通过破坏性试验分析比对发现,未焊透缺陷定位准确,焊缝熔深检测误差约4%,结果可靠。     

基于激光散斑的蜂窝复合材料缺陷检测

通过基于激光散斑检测技术的缺陷信息提取方法,可快速判断缺陷的位置及大小。基于散斑干涉原理,对图像降噪进行了研究分析,试验结果表明,通过傅里叶滤波、图像线性趋势处理、灰度处理、分步解包等图像综合处理技术可有效提取散斑干涉信息,缺陷信号比较清晰。针对该研究结果,对飞机雷达罩进行检测时,运用图像综合处理技术获得缺陷的相关信息,验证了采用该方法提取层压结构和纸蜂窝结构缺陷信息的可行性,有效提高了激光散斑检测的工作效率和可靠性。     

层压板和蜂窝结构粘接缺陷的超声C扫描检测

介绍了用某超声C扫描检测设备检测碳纤维环氧层压板、碳环氧板纸蜂窝粘接结构、铝板铝蜂窝粘接结构三种材料粘接缺陷的试验结果。试验用的试块带有4,10,16mm三种尺寸的人工缺陷,用于模拟各种脱粘缺陷。采用喷水探头透射法,用5MHz超声检测层压板,用1MHz超声检测蜂窝结构,都得到了人工缺陷的清晰准确的C扫描图。对于厚度为135mm的纸蜂窝结构,因超声衰减太大,尚不能检测。     

铝合金蜂窝板钎焊接头超声波定量化检测研究

文中研究了一种基于超声波无损检测技术的铝合金蜂窝板钎焊质量的定量评估方法,研究了钎焊接头状态与超声波检测A扫描回波信号特征信号之间的关系,建立了铝合金蜂窝板钎焊有效结合区域的超声波检测分析模型,并基于该模型生成C扫描图像。对生成的超声波C扫描图像进行了边缘检测,图像增强处理后可以清楚地显示出钎焊接头的连接状态,通过金相观察验证,获得的钎焊接头连接区域长度与实测值吻合良好,且绝对误差很小,该检测方法具有非常高的精度和稳定性,可以用来评估铝合金蜂窝板钎焊接头连接质量,而且比单一的拉伸破坏性试验更加可靠。     

飞机某型发动机隔音板的声阻抗法检测

介绍由不锈钢皮与蜂窝铝合金夹芯经焊接而成的复合材料的隔音板声阻法检测的原理、方法、缺陷标准。     

扩散焊缺陷超声波检测信号特征

利用超声波C扫描获取了扩散焊缺陷的反射波分布图像,并在成像区域设置了超声波信号采样点,用于分析超声波信号的中心频率和非线性特征参数。相比传统超声波检测波幅评判法,反射波的中心频率与非线性参数包含了更丰富的信息,紧贴型缺陷的检测能力和缺陷定量精度得到提升。基于多参数特征分析超声波检测信号为扩散焊质量评价提供了新的思路。     

焊接缺陷高频显微超声可视化扫查检测

目前普遍使用的超声检测方法主要依据超声脉冲信号判断结构内部有无缺陷,难以对缺陷进行定性和定量检测。开发了高频超声成像技术,可进行超声A信号、B扫描和C扫描图像联动显示,缺陷标识和定量分析;研发建立了高频超声扫查系统平台,实现了高精度机械扫查、高频超声收发、全波数据高速采集和成像。用该系统对弧焊、激光焊、搅拌摩擦焊等焊接构件进行检测试验,与射线检测、金相检测进行对比,结果表明:该系统可直观发现焊缝气孔等微小缺陷,能够发现射线难以检测的未熔合缺陷,也可对缺陷埋藏深度进行准确定量分析。     

不锈钢焊缝缺陷的超声相控阵扫描图像特征分析

采用超声相控阵检测方法对预制了夹杂和气孔缺陷的奥氏体不锈钢焊缝进行检测,分析了缺陷的相控阵图像与A扫描信号特征。试验采用的是超声相控阵扇型扫查方式,同时用深度定标方法对仪器参数进行了优化,对缺陷的位置及尺寸进行测量并获得了能够判断缺陷类型的图像特征和A信号特征。研究结果表明：超声相控阵方法不但适用于不锈钢焊缝的检测,且具备更大的检测范围及更丰富的检测信息;通过检测图像特征及相关的A信号特征能够对这2类缺陷的位置及类型进行有效评价。     

变厚度复合材料结构超声反射法成像的缺陷识别与定量表征

针对复合材料零件中常见的变厚度层压板结构,提出了一种超声C扫描反射法自动化检测成像与缺陷识别方案.其基本原理是根据变厚度零件的厚度范围设置包含最大有效分析区间的闸门,分别采集"尾沿位置"、"首沿位置"、"峰值位置"和"尾沿波幅"信号进行成像,形成4幅C扫描图.通过分析缺陷识别的原理,总结归纳出变厚度零件中的分层、脱黏、...     

电阻点焊超声在线监测

电阻点焊质量决定了车身强度和车辆安全。超声无损检测方法常用于焊后抽检,但车身焊装完成后,结构内部诸多焊点难以触及,无法检测。针对上述问题,将超声检测技术应用于焊接过程监测,基于脉冲-回波超声探头与特征信号分析技术,研究点焊过程工件内部超声场瞬态分布情况;设计了新型内置超声波探头电极结构,将超声探头嵌入电极动臂水冷腔,进行脉冲电阻点焊超声在线监测试验,分析超声时程、焊接过程超声回波特征;利用声学信号实时记录焊核熔化和凝固过程,并研究点焊典型焊接缺陷虚焊的超声回波图特征,分析基于回波的虚焊焊点鉴别方法。研究结果表明,通过观察C扫描图像特征与A扫描信号的变化,能够很好地划分点焊接头的热影响区、熔合区、熔核区以及焊接缺陷。通过C扫描图像特征对虚焊焊点进行快速识别,进而实现点焊缺陷检测和熔核尺寸测量。