焊接作為一種重要的加工成型手段被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè),如石油化工、核工業(yè)、船舶及橋梁等。焊縫是不同結(jié)構(gòu)之間的重要連接部分,然而由于多種原因,焊縫及附近區(qū)域往往是最容易產(chǎn)生缺陷的部位。在焊縫中,對接焊縫占絕大多數(shù),目前對于焊縫檢測的方法主要是磁粉、滲透及常規(guī)超聲檢測,這幾種方法耗時長、勞動強度大,不利于實現(xiàn)快速自動檢測。探索一種非接觸式的檢測手段,接觸面不用添加耦合劑,掃查速度快,以實現(xiàn)焊縫的自動化檢測,對于對接焊縫的自動檢測技術(shù)研究十分有意義。本文針對對接焊縫的自動化檢測問題,主要研究了其中的關(guān)鍵技術(shù),傳感器設(shè)計及信號降噪處理方法。首先通過有限元軟件優(yōu)化設(shè)計傳感器參數(shù),結(jié)合自動檢測儀的實際需要設(shè)計傳感器外部結(jié)構(gòu)。之后搭建實驗平臺對傳感器進行了相應(yīng)的測試并研究了信號降噪處理算法。最后設(shè)計對接焊縫的自動檢測儀,探究實現(xiàn)對接焊縫自動檢測的方法。主要內(nèi)容如下:（1）首先基于鐵磁性材料洛倫茲力機理及磁致伸縮基本物理方程,分析了傳感器的激發(fā)原理。根據(jù)機理分析,將提供垂直磁場的永磁體和曲折線圈搭配,配合特有的激發(fā)頻率和線圈匝間距,可以在試件中激發(fā)出特定角度的斜入射超聲波。最后分析了焊縫中常見缺陷,結(jié)合... 

【文章來源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鐵磁性材料磁致伸縮在外界磁場H=0時，不同磁疇之間彼此正處于相互平衡狀態(tài)，鐵磁體正處于退磁狀

氣孔：氣孔是焊縫中的球形孔，這是由于焊縫冷卻時熔池中的氣體逸出，還沒到表面排出焊縫就因焊縫凝固而留在其中形成的。其中的氣體多為氫氣和二氧焊條潮濕或是電弧保護不當(dāng)?shù)脑�。裂紋是一種不連續(xù)的斷裂缺陷，具有端頭尖銳，開口位移長及長度遠(yuǎn)大于寬度這是焊縫中最危險的缺陷類型。在焊接過程中，熔池中的熔化液體在冷卻和凝減小，或是母材在焊接過程中受熱不均勻，熔池內(nèi)的液態(tài)金屬及附近的母材均狀態(tài)，最終在焊縫中或熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋。熱影響區(qū)的裂紋通常在接近焊縫的生，分為高溫裂紋（產(chǎn)生時溫度大于 500 攝氏度時）及低溫裂紋（產(chǎn)生時溫度 攝氏度），縫邊裂紋一般產(chǎn)生于焊接后的幾分鐘。夾渣：夾渣是熔渣沒有漂浮逸出金屬熔池，并在焊接過程中保留在焊縫中的缺氧化物，硫化物和其他雜質(zhì)。未熔合：未熔合是指母材與焊縫金屬熔合不充分，一般原因是坡口過小或是在縫的表面清理不徹底。未焊透：通常發(fā)生在焊縫根部，成因是焊條電弧未將母材完全熔化，或是熔池金屬未將坡口充滿。

第三章 基于有限元分析的 EMAT 參數(shù)優(yōu)化得到圖 3.6（b）。其中箭頭經(jīng)過歸一化處理，顯示出固定磁場線的分布，從圖中可以看出，永磁體在試件趨膚層附近產(chǎn)生的固定磁場在距離磁鐵近的區(qū)域磁場更大，在試件中磁場在水平方向也有一定大小的分量，在磁鐵左右兩側(cè)分布方向相反。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]用于鋼軌探傷的脈沖電磁式電磁超聲體波換能器設(shè)計[D]. 張恒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[9]基于電磁超聲Lamb波換能器陣列的板材檢測方法研究[D]. 劉博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
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