利用激光引发的热透镜效应无损检测固体薄片中的深度缺陷

本文介绍利用激光引发固体薄片表面的热透镜效应无损检测固体薄片深层缺陷的理论分析和反射偏转法 .面扫描信号通过计算机处理 ,以三维象或灰度象显示出深层缺陷 ,实验结果表明 :缺陷的检测深度随泵浦光调制频率的增加而减少 ,利用相位信号 ,检测的深度比利用幅值信号的更深 。

钻孔灌注桩超深度缺陷压注混凝土处理技术与应用

钻孔灌注桩超深度缺陷,可以通过压注混凝土充填钻孔灌注桩深层缺陷清洗后留下的空洞,使处理部位达到与原桩混凝土相同的品质,确保桩基础符合规范要求。该工法适用于由于塌孔或沉渣致使钻孔灌注桩桩身深层存在较厚夹层的缺陷处理。杭州湾跨海大桥北航道桥B13边墩1#桩直径250 cm,桩长96 m,在63.0～67.0m处桩基混凝土存在一定缺陷。为了达到成功处理缺陷的目的,确保大桥工程质量,实施了钻孔灌注桩超深度缺陷压注混凝土处理技术。利用该工法,通过杭州湾跨海大桥北航道桥的桩基缺陷处理实践,有效地保证了桩基质量要求,且处理后桩基质量比常规静压注浆效果更好。

碳纤维复合材料不同深度缺陷的太赫兹检测研究

太赫兹(THz)无损检测技术具有非破坏性、非电离和非接触的优点,在航空航天领域纤维增强复合材料无损检测中得到了较快的发展和应用。在碳纤维复合材料层合板的4个不同深度(0.225、0.450、0.675、0.900 mm)插入聚四氟乙烯作为人工缺陷,采用太赫兹时域光谱和成像系统对其进行成像和光谱分析,探讨太赫兹波辐射下缺陷的成像效果和光谱特性。研究结果发现,在0.25~2.0 THz频率范围内,太赫兹反射成像可以成功检测出碳纤维复合材料中不同深度缺陷:随着缺陷深度的增加,太赫兹频域成像信号和光谱信号随缺陷深度线性增大,吸收系数成像信号和光谱信号随缺陷深度线性减小;随着频率的增加,缺陷的功率谱密度先增大后减小,吸收系数缓慢增大。该结果可以为碳纤维复合材料缺陷深度的可视化和定量化分析提供参考依据。

带不同深度缺陷Q235B板材拉伸过程声发射特征

通过对带有不同深度缺陷的Q235B板材的拉伸试验,利用声发射监测材料拉伸过程,获得材料拉伸过程中声发射信号,结合载荷时间曲线对声发射能量、撞击数、幅值等参数进行分析,研究各阶段声发射信号变化,以及不同深度缺陷声发射信号变化趋势。结果表明:声发射信号能够较好地反映损伤过程,屈服阶段声发射信号主要集中在下屈服点附近,随着缺陷的深度增加,下屈服点附近撞击数峰值有所下降;超过70 d B的幅值信号随缺陷深度增加而增多,其数量占总幅值数量的比例也随之增加;持续时间超过500μs的幅值信号分为A、B两类。试验结果对起重机械声发射监测的损伤判定提供依据。

转向架焊接结构件深度缺陷超声相控阵检测及三维可视化

针对轨道列车转向架焊接结构件等关键部位的焊接接头深度缺陷复杂的声学特征与缺陷显示,分析了不同形状和尺寸缺陷的相控阵检测效果,并结合声场传播仿真结果,阐述了低碳钢深度缺陷的声场作用机理对相控阵检测结果的影响,同时基于三维数据库OpenGL实现不同缺陷的三维可视化。结果表明,长条状缺陷对于相控阵声场在竖直方向上的反射作用更强,声影区随缺陷宽度尺寸减小而增大,同时在缺陷处的反射较为集中的相控阵声场具有更高的检测灵敏度与分辨力,基于三维数据库实现的缺陷三维显示结果能够清晰直观地反映构件内部缺陷。该研究对于高速列车转向架焊接结构件中缺陷的超声相控阵检测和三维可视化具有实际指导意义。

钻孔灌注桩超深度缺陷压注混凝土处理技术与应用分析

首先介绍了钻孔灌注桩超深度缺陷压注混凝土处理技术,然后对该技术的具体应用与效果进行分析,以供参考。

基于红外锁相法缺陷深度检测的仿真

隐藏在工件内部的粘贴结构缺陷具有隐蔽性和危险性,成为影响生产质量和运行安全的致命因素,运用红外无损检测技术可以对其缺陷进行检测和评估。本文通过仿真模拟,测得粘贴结构在不同缺陷深度以及涂层热扩散系数下的盲频率,研究了缺陷深度和涂层热扩散系数对盲频率的影响,同时利用拟合定量研究了盲频率与缺陷深度和涂层热扩散系数的关系。仿真结果表明,可以通过盲频率求得热扩散长度,进而求得缺陷深度的定量检测方法。

基于脉冲红外热成像的缺陷深度定量测量技术研究

缺陷深度定量测量是脉冲红外热波无损检测技术的重要应用,本文深入研究了脉冲红外热波成像无损检测的数据处理方法。基于预制的复合材料缺陷试件,对脉冲红外热波成像无损检测过程进行了数值模拟和实验,计算了缺陷深度。结果表明:数值模拟和实验获得的缺陷深度结果与预制试件的缺陷深度之间有较好的包络关系,使用脉冲红外热成像进行缺陷深度定量分析的实验技术具备工程应用价值。

缺陷深度对SMA490BW钢焊修接头组织及性能的影响

对SMA490BW耐候钢接头不同深度的缺陷进行了焊修,分析了补焊接头的组织、残余应力及力学性能。结果表明,2~6 mm深度缺陷的补焊不会对焊缝组织产生影响,焊缝组织主要为先共析铁素体、针状铁素体及粒状贝氏体。补焊对原焊缝产生热影响,形成正火细晶组织。补焊接头焊缝区的硬度低于初焊接头,补焊对接头的拉伸性能影响不大,但补焊接头的冲击性能优于初焊接头。随着缺陷深度的增加,补焊道次增加,致使接头及母材经历多次热循环,影响了接头残余应力分布。当补焊深度为6 mm时,焊缝附近纵向残余应力超过母材本身的屈服强度,而实际焊修后不再进行热处理,因此不建议对6 mm及以上深度的缺陷进行焊修。

换热列管折流板部位涡流检测缺陷深度修正

尿素高压圈是尿素生产装置的核心部位,操作压力和操作温度较高、腐蚀性强,换热列管易产生缺陷。换热列管常采用多频涡流检测,由于折流板的影响,换热列管折流板部位的缺陷在涡流检测中会变形失真。针对这个问题,采用对比试块模拟研究,并将实际检测中遇到的真实案例进行对比,探究换热列管折流板部位缺陷深度的修正问题。

预埋非接触钢丝拉拔成孔法检测套筒灌浆缺陷深度试验研究

预埋非接触钢丝拉拔成孔法是在套筒出浆孔管道预埋钢丝,出浆孔管道内钢丝通过透明塑料管隔离,实现与灌浆料非接触;出浆孔管道外钢丝拉拔段长度≤50mm,灌浆后自然养护24h,可实现手动拉拔钢丝,操作简单易行。预埋非接触钢丝拉拔成孔后,通过仅带前视镜头的内窥镜可观测套筒灌浆是否饱满;通过带侧视镜头及测距功能的内窥镜可对灌浆缺陷进行成像并准确测量灌浆缺陷深度。

脉冲红外无损检测缺陷深度定量测量的数值模拟

缺陷深度定量测量是脉冲红外热波技术定量测量的重要应用,在一维热传导理论模型基础上分析了对数温度-对数时间二阶微分峰值法计算原理。以背面有6个大小相同深度不同的平底洞不锈钢试件为例,利用Ansys模拟脉冲红外无损检测过程,采用对数温度-对数时间二阶微分峰值法计算缺陷深度。比较和分析了Ansys和脉冲红外热波实验结果,结果表明所建立Ansys模型与脉冲热波实验结果相符,可为脉冲红外热波技术缺陷深度定量测量应用提供理论依据。

基于脉冲位相的红外热波无损检测法测量缺陷深度

提出了基于脉冲位相分析的数据处理方法以实现红外热波无损检测法对缺陷深度的测量。对脉冲红外热波无损检测的时间信号进行傅里叶变换(FFT),提取位相频率信息,根据热波频率与传导深度的关系完成缺陷深度的检测。以热传导较快的铝材料为例,对自行设计的深度不同的平底洞缺陷进行实验,并通过应用Matlab的FFT分析得到不同深度平底洞缺陷在不同频率下的位相曲线,同时,应用VC++得到位相序列热图。实验结果表明了脉冲位相对缺陷深度检测的可行性,缺陷实际深度与实验深度存在d≈1.98μ的关系,同时位相图有效抑制了噪声的干扰,为材料和结构内部缺陷检测提供了一种有效处理方法。

缺陷尺寸对红外热波技术缺陷深度测量的影响研究

缺陷深度测量是脉冲红外热波技术定量测量的一个重要应用,常用的几种测厚方法都是基于一维热传导模型。而实际测厚都是针对有限缺陷尺寸,因而三维热扩散会对深度测量产生一定影响。文中以表面阳极化处理后的铝和玻璃钢材料为例,采用脉冲红外热波技术作为实验方案。提取所获得的热图序列不同缺陷宽度位置处热波降温数据,利用这些数据近似模拟不同深度缺陷在相同缺陷尺寸时受到不同程度的三维热扩散影响。通过研究一维热传导理论模型分析了3种常用方法的测厚原理,并建立了测厚特征时间与缺陷深度平方线性关系。结果表明:缺陷尺寸对各线性关系的斜率和截距均有影响,且热扩散系数较小材料的斜率明显大于热扩散系数较大材料。

红外锁相法热波检测技术及缺陷深度测量

研究了红外锁相法热波检测技术的原理、缺陷深度测量及在蜂窝夹层结构及焊接构件检测中的应用。建立了二维热传导有限差分模型,采用该模型计算了强度按正弦规律变化的热流引起试件表面温度变化的历程,基于锁相法提取了有缺陷与无缺陷处的准稳态温度变化,并计算了二者的相位差。然后,建立了热波在试件中传导的热-电等效模型,利用该模型对红外锁相法热波检测技术进行了仿真研究,得到了缺陷深度和反射热波与入射热波相位差之间的关系。最后,采用红外锁相法热波检测技术对模拟缺陷的蜂窝夹层结构试件和实际焊接构件进行了无损检测试验。结果显示,有限差分模型和热-电等效模型计算有缺陷与无缺陷处的相位差与试验结果基本一致,偏差<5%,表明采用红外锁相法热波检测技术能够快速、准确地获得缺陷大小、位置等,该技术也适用于有复杂曲面结构的构件。

基于相控阵超声的铝合金熔焊缝缺陷深度定位技术研究

传统的射线照相检测技术仍是铝合金熔焊缝缺陷的主要检测方式,由于传统射线照相检测无法测量缺陷在焊缝高度方向上的尺寸和位置,在缺陷的定位和排除方面存在不足,从而加大缺陷排除的工作量,甚至由于缺陷排除方向错误造成焊缝挖穿,影响补焊质量。相控阵超声检测技术通过接收缺陷回波来实现缺陷检测,可以反映缺陷的尺寸和位置信息。本文采用Omni Scan MX相控阵超声检测仪和5L64-A2相控阵探头针对对比试块、铝合金熔焊缝缺陷进行了定位技术研究,并与缺陷微观测量、宏观测量的结果进行对比,结果表明基于相控阵超声检测的铝合金熔焊缝缺陷深度定位检测结果与微观检测结果基本一致,可以采用相控阵超声检测技术进行铝合金熔焊缝缺陷深度定位。

基于视差照相法的小直径管焊缝内缺陷深度定位技术

针对φ8 mm小直径管对接焊缝内缺陷的深度定位问题,研究了视差照相法的应用。通过试验分析,得到了小直径管缺陷定位的实现方法,并对缺陷深度定位精度的影响因素进行了分析。试验结果表明,通过设置合理标记,采取投影放大照相技术,可有效实现小直径管焊缝内缺陷深度定量,且精度可满足规定要求。

红外热波检测复合材料时缺陷深度的自动测量

红外热波检测复合材料的缺陷深度计算中,由于其热扩散系数随材料铺层方式及材料温度的不同而不同,致使缺陷深度不易实现自动测量。为此,依据一维热传导理论模型,用非线性拟合方法,从红外热图序列获取了被测材料的热扩散系数,结合缺陷深度计算公式,最终实现对复合材料缺陷深度的自动测量。

高碳钢丝表面缺陷深度对扭转性能的影响

采用线切割的方法,并在钢丝上人工制造出表面缺陷,研究表面缺陷对高碳钢丝扭转性能的影响。结果表明,钢丝表面缺陷明显降低钢丝的扭转次数,钢丝直径越小,缺陷深度对钢丝扭转性能的影响越显著。对于φ3.5 mm和φ1.6 mm的高碳钢丝,当表面缺陷深度达到0.10 mm时,钢丝的扭转性能明显降低;当表面缺陷深度分别超过0.40 mm和0.20 mm后,钢丝的扭转性能基本丧失。在钢丝表面缺陷与钢丝轴向垂直的条件下,由于钢丝扭转的中心进行重新分布,向缺陷相反的方向移动,缺陷处应力并未向轴线方向发展,因而钢丝呈现平断口形貌。

表面开口缺陷深度与漏磁场的关系

由磁偶极子理论证明,表面开口缺陷引起的漏磁场H正比于(d/2-kδ),其中d是缺陷深度,而δ是取决于工件和缺陷横截面的形状与尺寸的一较小长度,k是一个系数,它取决于缺陷侧壁上的磁荷分水岭。从而可以得出结论,当d很小时,H与d间近似为线性关系;而d增大时,它们之间则呈非线性关系。