本文針對(duì)8mm厚2A14鋁合金攪拌摩擦焊焊縫的不同形態(tài)未焊透和隧道孔缺陷進(jìn)行了研究。在確定超聲相控陣檢測工藝的基礎(chǔ)上,以彎曲未焊透界面為例進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),對(duì)X射線、超聲C掃檢測能力進(jìn)行了分析。本文重點(diǎn)研究了缺陷界面形態(tài)對(duì)檢測的影響,結(jié)合扇形掃查模式的檢測圖像、信號(hào)以及檢測圖像的紋理分析對(duì)不同界面形態(tài)缺陷進(jìn)行了辨別。研究結(jié)果表明:超聲相控陣檢測時(shí),探頭頻率選擇5MHz,從后退側(cè)使用扇形掃查模式檢測效果最佳;X射線和超聲C掃對(duì)取向復(fù)雜的未焊透界面檢測能力很低,對(duì)于同類缺陷的不同形態(tài)也無法進(jìn)行判定。對(duì)于長度大于超聲檢測靈敏度(λ/2)的垂直未焊透,信號(hào)幅值與缺陷長度成正比;平直未焊透界面檢測受界面取向及入射角的共同影響,信號(hào)強(qiáng)度與聲束和界面夾角偏離垂直的程度呈反比;彎曲未焊透界面檢測受界面曲率影響,信號(hào)強(qiáng)度與曲率成反比;隧道孔界面形態(tài)分為取向雜亂和平穩(wěn)兩種,前者A掃波形為一主峰和多個(gè)次峰,與未焊透的單束波峰狀區(qū)別明顯,后者通過S掃圖像色帶特征和位置可與未焊透進(jìn)行區(qū)分。綜合多角度檢測信號(hào)可以判斷未焊透界面是否彎曲,彎曲界面檢測信號(hào)的探測角度-幅值曲線表現(xiàn)為降低-平臺(tái)-降低,平直界面檢測信號(hào)的探測角度-幅值曲線表現(xiàn)為長程緩慢上升-峰值-短程緩慢降低-急劇降低。對(duì)每種類型缺陷的不同形態(tài)分別進(jìn)行灰度共生矩陣參數(shù)分析發(fā)現(xiàn),角二階矩與未焊透長度成正相關(guān),熵值對(duì)較長未焊透反饋明顯,對(duì)比度和相關(guān)性對(duì)較短未焊透有明顯反饋,綜合分析可以對(duì)未焊透的長度及差異程度進(jìn)行表征;彎曲程度較大時(shí)角二階矩和相關(guān)性較大,熵值和對(duì)比度較小,可與彎曲程度小的未焊透界面進(jìn)行區(qū)分;以角二階矩和對(duì)比度為主,熵值和相關(guān)性作為補(bǔ)充,可以對(duì)兩種隧道孔界面形態(tài)進(jìn)行區(qū)分。對(duì)所有界面形態(tài)進(jìn)行灰度共生矩陣參數(shù)綜合分析時(shí),發(fā)現(xiàn)3方向隧道孔界面可以在角二階矩和對(duì)比度上得到區(qū)分;彎曲程度較大的曲界面在所有參數(shù)上與其他形態(tài)缺陷界面均有明顯的差異;垂直未焊透界面在尺寸較小時(shí),通過角二階矩、對(duì)比度和相關(guān)性數(shù)值能夠與其他缺陷界面進(jìn)行區(qū)分。
【學(xué)位單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG441.7
【部分圖文】：

位論文 長度較短時(shí)，金屬塑性流動(dòng)范圍減小，根部過程中，未焊透界面形態(tài)主要受端面的摩擦截面先受到端面前部作用，塑性金屬在摩擦RS）遷移，在前沿?cái)D壓力作用下，以軸線為本側(cè)遷移，然后受到端面后部的作用，僅在向前進(jìn)側(cè)遷移，而 1、2、3 區(qū)域受到的作用，攪拌頭運(yùn)動(dòng)過程中，前部擠壓力和摩擦力因此未焊透形態(tài)表現(xiàn)為上部向后退側(cè)彎曲（

空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 1 章號(hào)反饋，但是當(dāng)缺陷界面取向復(fù)雜時(shí)，常規(guī)的超聲檢測又略顯乏力過變?nèi)肷浣莵韺?shí)現(xiàn)其檢測能力的提升，僅在機(jī)械方式上實(shí)現(xiàn)角度變最佳方式，而采用超聲相控陣技術(shù)可以使以上問題得到很好的解決 超聲相控陣檢測電陶瓷（壓電晶片）充當(dāng)聲波發(fā)生器（探頭），通過控制系統(tǒng)對(duì)晶激勵(lì)壓電陶瓷，使得探頭在彈性介質(zhì)（待檢工件）中產(chǎn)生一定頻率，即發(fā)出超聲波，實(shí)際應(yīng)用中超聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率通常在z 之間（即探頭頻率為 0.5～15MHz），常規(guī)超聲檢測多用單晶探頭一角度聲束軸線在試件中傳播，其聲束擴(kuò)散角是對(duì)檢測部位唯一有利度。而超聲相控陣技術(shù)使用的探頭為按一定排列規(guī)律組合而成的多晶件內(nèi)置程序來分別調(diào)控每一個(gè)晶片的激勵(lì)信號(hào)，從而使得每個(gè)晶片間不同，即以控制時(shí)間延遲來達(dá)到控制聲束角度的目的。如圖 1-2色矩形高低代表時(shí)間延遲的大小，可以在單探頭上實(shí)現(xiàn)多角度的聚焦

南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 1 章 緒論灰度直方圖是最常用的紋理特征表示方法，其他（如灰度均值和灰度方差等紋理特征表示方法通常作為一種輔助的信息描述，灰度直方圖是圖像中存在的所有灰度值的數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖，反映了圖像中每種灰度值出現(xiàn)的頻率，可以認(rèn)為是圖像灰度值分布密度的近似統(tǒng)計(jì)量，灰度直方圖雖然不能對(duì)圖像特征信息進(jìn)行全面提取，但是還是能采集到圖像的局部特征信息，例如，當(dāng)圖像對(duì)比度較小時(shí)，灰度值級(jí)別范圍內(nèi)只有一小段區(qū)域上出現(xiàn)非零值，較暗的圖像區(qū)域灰度值很小，較亮的區(qū)域相反，通過灰度直方圖上灰度值在灰度軸上集中的范圍，可以判斷圖像色彩強(qiáng)度及對(duì)比度。但灰度直方圖并不能直接反映出圖像紋理的灰度值變化情況，如圖 1-3 所示兩個(gè)圖像的灰度直方圖完全相同，若想要區(qū)分這兩個(gè)圖像，僅僅靠灰度直方圖是無法實(shí)現(xiàn)的，這說明二維灰度變化的圖像僅通過簡單賦予特征的方法無法進(jìn)行有效的識(shí)別，因此在進(jìn)行紋理分析時(shí)，需要加入二次統(tǒng)計(jì)量才能更為有效且可靠的對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2811767