鋁合金薄板焊縫的超聲檢測與缺陷定位.pdf

1、隨著鋁合金在航空航天應(yīng)用越來越廣泛，鋁合金薄板焊接質(zhì)量問題越來越受到重視。電子束焊因其能量密度高、熱影響區(qū)小、焊接速度快被廣泛應(yīng)用于鋁合金薄板的焊接。但是電子束焊接也產(chǎn)生一些微小氣孔和裂紋缺陷，這直接影響到焊縫的強度及其使用可靠性。為了保證焊縫的質(zhì)量，不僅要對鋁合金構(gòu)件進行微小缺陷無損檢測，而且為了后續(xù)的焊接工藝處理以及可靠性評價，還需要對缺陷進行深度方向定位。超聲波檢測具有安全、方便、成本低、效率高等優(yōu)點，但常規(guī)超聲波探頭對微小缺陷的

2、檢測靈敏度相對較低，信噪比低，定位誤差相對較大，因此開發(fā)一種信噪比高，定位準(zhǔn)確而且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于現(xiàn)場實際應(yīng)用的超聲探頭非常必要。
　　根據(jù)接觸聚焦超聲波探傷原理，本文通過對透鏡材料的選取，曲率半徑的計算，探頭楔塊結(jié)構(gòu)的設(shè)計，開發(fā)了透鏡式接觸聚焦探頭和反射式接觸聚焦斜探頭。為了評價探頭的檢測性能，我們設(shè)計了板形和條形模擬試件。利用模擬試件對兩種探頭分別進行了性能測試，結(jié)果表明：當(dāng)超聲頻率較高時，透鏡式接觸聚焦探頭衰減較大，

3、綜合性能較差，而反射式接觸聚焦探頭衰減較小，聚焦效果好，信噪比高，定位準(zhǔn)確，實用性和可靠性較強。并且應(yīng)用反射聚焦探頭對實際焊縫進行了檢測，得到了良好的效果。
　　為了對比檢測和缺陷定位結(jié)果，本文分別采用反射式超聲波接觸聚焦探頭和超聲波水浸聚焦探頭對鋁合金電子束焊縫進行了檢測和缺陷定位研究。結(jié)果表明：兩種方法檢測結(jié)果和定位效果誤差很小。為了驗證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，作者對檢測到的其中兩個缺陷進行了剖切驗證，其深度與測試結(jié)果吻合較