细长竹木圆棒双激光对射自动检测系统设计

针对细长竹木圆棒胚体存在的表面凹坑、开裂等外观缺陷,设计了一种双激光对射式自动检测系统。机械结构采用载物链条使细长竹木圆棒整体平移并在弹性压板下滚动,由对称布置的双激光斜入射至压板和圆棒贴合部位,实现对竹木圆棒表面的双螺旋扫描和空隙检测;控制部分以西门子S7-200 Smart PLC为主体,设计了与实体链条同步的数字链条进行并行控制。测试结果表明,系统相对于人工检测漏检率为0,具有成本低、效率高、可靠性高、易于使用等特点,可有效解决细长竹木圆棒胚体表面质量初筛问题。

THQ50-C镀铜焊丝表面锈蚀原因探讨与分析

本工作对THQ50-C镀铜焊丝出现表面锈蚀的影响因素进行了研究和梳理,使用ZEISS-ULTRA场扫描电镜观察了镀铜焊丝表面SEM形貌和焊丝横截面镀铜层与母丝基体结合区SEM形貌,并测量了镀铜层厚度,分析了Cu、O、Fe三种元素的EDS能谱。利用OLYMPUS GX53光学显微镜观察了焊丝横截面镀铜层与母丝基体结合区OM形貌,并对以上观察结果进行了分析。结果表明,THQ50-C镀铜焊丝出现表面锈蚀的根本原因是焊丝加工过程的母丝表面残留了许多微细沟壑、单深坑、细麻点等表面缺陷,这些缺陷宏观表现为树皮棱状凸凹不平的状态。进一步分析认为以上缺陷是由于焊丝母材盘条原有的表面缺陷经拉拔加工后“遗传”到焊丝母丝表面所引起的,从而导致了焊丝表面镀铜层不能完全覆盖焊丝基体形成致密铜层,在焊丝储存过程中由于环境腐蚀而出现了锈蚀现象。

矿井提升机钢丝绳外观缺陷视觉识别技术研究

针对多根钢丝绳检测部署困难、钢丝绳图像采集质量较低、视觉检测法适应性差、准确性不高等问题,提出了一种基于计算机视觉和深度学习的矿井提升机钢丝绳外观缺陷视觉识别方法。首先构建矿井提升机钢丝绳在线监测系统;其次由地面移动巡检平台和井下本安高速相机采集钢丝绳图像,建立钢丝绳图像数据集;然后考虑井下粉尘影响、相机镜头易受污染、光照不均、钢丝绳高光反射等问题,采用基于Retinex算法的图像去噪方法和基于同态滤波的图像去噪方法对钢丝绳图像进行去噪处理,处理结果表明,基于色彩增益加权的多尺度Retinex(AutoMSRCR)算法为较优方案;最后缺陷检测过程以卷积神经网络为基础,构建基于YOLOv5s的缺陷检测模型,为降低人为因素影响、调参工作量,在YOLOv5s中加入Focus结构对其进行优化,并将改进的YOLOv5s模型作为钢丝绳缺陷检测的预训练模型,以进一步降低模型内存占用率,提高模型加载和检测速度。实验结果表明,所提方法对钢丝绳2处断丝的检测误差分别为1.61%,1.35%,对钢丝绳4处磨损的检测误差分别为2.43%,3.44%,2.11%,3.39%。针对淮河能源控股集团顾北煤矿主井提升机原有钢丝绳安全监测系统的检测精度无法满足现场需求的问题,采用所提方法对原系统进行改进,现场应用效果表明,钢丝绳断丝检测准确率由80%提升至96%,损伤定位误差由500 mm降低至300 mm范围内,损伤定位准确率由75%提升至98%,损伤实时检出率由76%提升至90%,尾绳畸变检出率由70%提升至85%。

绕丝燃料棒自动外观缺陷检测系统设计

绕丝燃料棒是核反应堆中燃料组件的核心部件,燃料棒外径绕丝是燃料棒制造的关键工序,其外观质量是燃料组件十分关键的质量特性。本文以视频图像为切入点,机器视觉为技术支撑,借助深度学习建立绕丝燃料棒外观缺陷智能判别及自动定位方法。针对燃料棒表面缺陷特征,搭建高精度的图像采集系统,获取便于识别的燃料棒外观图像信息,研究检测算法能准确识别焊缝氧化色、划伤、异物、焊缝成形不良等缺陷,实现绕丝燃料棒外观缺陷的自动化检测。

热轧线材表面缺陷的图像纹理分析及其缺陷机制探究

热轧线材是金属材料加工中广泛应用的一种形式,其表面质量直接影响最终产品的性能和质量。针对常见的热轧线材表面缺陷,明确不同类型缺陷的特征及其对产品性能的影响。在热轧线材表面缺陷分析中采用的图像处理技术和算法,揭示工艺参数对表面缺陷的影响以及纹理特征与缺陷形成的关联性,为热轧线材表面质量控制提供理论支持。

中碳钢SWRCH35K盘条浅表面局部增碳原因分析与改进

分析SWRCH35K盘条浅表面“倒三角状”珠光体偏聚原因,发现铸坯浅表面局部增碳,浅表面增碳发生率26.19%,其中角部占比68.18%。研究结晶器保护渣、中间包塞棒、浸入式水口及受钢口结构、结晶器电磁搅拌参数对铸坯表面增碳发生率的影响。优化后保护渣相较于优化前保护渣,碱度降低0.11,熔化时间减少3 s,熔点升高25℃,黏度升高0.08 Pa·s,优化后保护渣渣层厚度8~11 mm。开发并应用了一种连铸中间包塞棒棒芯隔热装置和一种中间包受钢口内衬的修复方法及专用砖,同时优化浸入式水口碗部和内衬设计,实现塞棒精准控流,保证中间包和浸入式水口长寿命运行,降低结晶器液面异常波动发生率。结合上述优化结果,将结晶器电磁搅拌参数由350 A、3 Hz降低至200 A、2 Hz,实现结晶器液面波动±3 mm,铸坯表面增碳发生率由26.19%降低至3.57%。

活塞杆电镀后表面缺陷原因分析

针对非调钢活塞杆电镀后表面缺陷,通过宏观、金相、扫描电镜等分析,发现表面缺陷为磨削工序中的铁屑经超声碱洗未清除,电镀后与基体结合力不良,在抛光工序中镀层脱落形成的镀层起皮缺陷。在活塞杆电镀前加强表面清洗、表面检查,对表面存在的氧化皮、粘附异物进行清理和去除,可有效减少活塞杆表面镀层起皮缺陷。

5056铝合金丝材表面缺陷产生的原因及改善措施

由于航空航天紧固件对5056铝合金铆钉丝材的表面质量和尺寸精度提出了更高的要求,丝材表面存在的缺陷会导致产品镦制时出现开裂,尺寸精度低导致产品组装时出现装配不上等问题。因此,本试验采用目视、扫描、荧光等检测方法对5056铝合金丝材尺寸及其产品表面质量进行了检测,通过对检测效果的比较和分析,采取了提高丝材表面质量和尺寸精度的措施,满足了产品的使用要求。

60Si2MnA钢弹簧疲劳断裂原因分析

采用直径为4 mm、经油淬和回火的盘条制作的60Si2MnA钢弹簧,在疲劳试验早期断裂。检测了盘条的化学成分和拉伸性能,并对断裂的弹簧进行了断口分析和金相检验。结果表明:盘条的化学成分和拉伸性能均符合要求,但弹簧表面有细微裂纹、机械损伤和脱碳层等缺陷以及马氏体,导致疲劳性能降低从而在疲劳试验时过早断裂。

钢帘线用热轧盘条粗拉断裂原因分析与控制措施

钢帘线用热轧盘条在粗拉过程中偶发出现拉拔断裂问题,对拉拔断口进行了扫描电镜微观形貌观察、光学电镜金相组织观察。结果表明,轧制过程中成品产生的颈缩缺陷是导致盘条粗拉断裂的原因。提出了优化减定径孔型、合理控制过钢量、提高温度控制稳定性、加强轧件表面质量控制等改进措施,改进后颈缩缺陷发生率降低了80%。

盘条高速立式放线方式改进

对现有盘条高速立式放线方式进行分析,说明摇臂被动旋转立式放线和放线座被动旋转立式放线存在的问题。通过对摇臂增加减速电机、安装单向轴承及在花篮架安装锥形盖板等方式改进,可以实现100 m/min高速立式放线。改善后立式放线乱线频次由平均每月157次下降到每月0次,钢丝表面质量一级品率由88.30%上升到96.50%,每个配套收线机电耗由9.20 kW·h下降到7.05 kW·h。

应用免穿丝型电火花线切割机床加工汽车连杆裂解槽实验研究

为了研究免穿丝型电火花线切割机床加工连杆大头孔内表面双侧裂解槽的质量及效率问题,以新一代免穿丝型电火花线切割机床为实验设备,分别进行单工位加工实验与双工位加工实验,其中双工位加工实验分为不同型号和同型号连杆裂解槽双工位加工实验。实验证明:单工位加工时实验样品槽深H随运丝频率的增大呈现先减少后增大,槽宽W受脉冲周期影响显著;同型号双工位加工时实验样品裂解槽槽深H受电源电压影响显著,左工位实验样品裂解槽槽宽W在脉宽30~40μs变化明显,右工位实验样品槽宽W随电压上升而增大。大部分实验组均能在20 s内达到连杆裂解槽加工要求,具有良好的应用前景。

抽油杆圆钢热顶锻表面裂纹成因分析

热顶锻性能是抽油杆圆钢综合质量的一个重要指标。利用铸坯低倍组织及金相分析对抽油杆圆钢热顶锻裂纹产生的原因进行了分析,结果表明,在生产过程中形成的表面擦划伤和靠近表面的大型夹杂物是导致圆钢在热顶锻试验中表面开裂的主要原因。

金刚线母线用黄丝表面缺陷分析

针对金刚线母线用黄丝频繁出现竹节光斑、黑点和沟槽异常表面缺陷问题,运用光学体式显微镜和配置有能谱仪的扫描电子显微镜对异常样品进行分析。结果表明:竹节光斑实质上是镀层在拉拔过程中遭受刮擦而形成的。黑点可能是铁氧化皮,也可能是镀层刮伤后与潮湿的空气接触反应生成的铁锈。沟槽根据形成原因可以分为两种,一种具有相对规则的形状,可能源于基体钢丝遭受刮擦;另外一种形状不规则,可能是在应力和酸性腐蚀介质共同作用下形成。

预应力热轧盘条表面裂纹缺陷分析及改进措施

热轧盘条是预应力钢丝和钢绞线生产的原材料,表面裂纹缺陷是热轧盘条最常见问题之一,本文对该缺陷形成原因进行深入研究,并制定相应的改进措施,从而提高热轧盘条成品质量稳定性。

HPB300线材表面结疤原因分析及改进

本文介绍了热轧盘条表面结疤的类型,结合金相微观分析,对盘条表面结疤产生的原因进行了分析,并从精炼钢水成分的控制和连铸冷却工艺的优化出发,提出了对应的防止热轧盘条表面结疤的控制措施,措施实施后取得了较好的效果,热轧盘条表面结疤得到了有效控制。

影响高线产品冷镦性能轧钢因素的分析及控制

在标准件生产中 ,存在一个常温下以镦粗变形为主的工艺过程 ,材料局部变形大 ,变形速度高 ,表面容易产生开裂 ,冷镦性能是衡量冷镦钢产品质量的主要指标。本文从坯料表面、工艺调整、轧机导卫及工艺制度等方面阐述了高线产品冷镦性能的主要轧钢影响因素 ,并确定相应控制措施 ,为改善产品的冷镦性能 。

60Si2Mn弹簧钢加热温度对表面脱碳的影响

表面脱碳是高速线材生产的重要问题之一。在考虑碳扩散和氧化因素后，理论计算了加热温度对60Si2Mn弹簧钢表面脱碳影响的规律，表明在900～1000％加热温度下60Si2Mn弹簧钢脱碳层厚度存在最小值，此结果与60Si2Mn弹簧钢氧化脱碳试验结果一致。结合钢的相变进一步分析了不同加热温度下表面脱碳层形貌变化的规律，并简要介绍了脱碳控制的主要途径。

金刚石线锯切割单晶硅表面缺陷与锯丝磨损分析

采用电镀金刚石线锯对单晶硅进行了锯切实验,使用扫描电子显微镜对单晶硅锯切的表面缺陷与锯丝失效机理进行了研究,分析了走丝速度和工件进给速度对锯切单晶硅表面缺陷特征的影响。分析发现:线锯锯切的硅片表面缺陷主要有较长较深的沟槽、较浅的断续划痕、材料脆性去除留下的表面破碎及个别较大较深的凹坑。走丝速度增大,工件进给速度降低,锯切材料的表面缺陷逐渐由以脆性破碎凹坑为主转,变为以材料微切削去除留下的塑性域剪切沟槽为主。锯丝的主要失效形式为金刚石磨粒的脱落,脱落的磨粒在锯切过程中被挤压嵌入加工表面造成较大尺寸较深的凹坑,对材料表面和亚表面质量的损害更为严重。

高碳钢线材表面缺陷分析

针对武钢高碳钢线材表面缺陷造成的危害,采用表面酸洗、金相及扫描电镜等分析方法对线材表面存在的缺陷进行了系统的分析,确定了缺陷类型,分析了形成原因,提出了改进措施,这些措施实施后,基本消除了高碳钢线材的表面质量缺陷。