石墨電極憑借優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、可加工性及耐高溫性,在電爐煉鋼和電火花加工等領(lǐng)域被廣泛使用。電極的使用壽命直接影響整體生產(chǎn)過程的運(yùn)行。檢測(cè)是把控電極質(zhì)量的有力手段,但由于石墨電極自身材質(zhì)的特性,為電極內(nèi)部質(zhì)量的檢測(cè)增添了不小的難度。目前,石墨電極的檢測(cè)多采用傳統(tǒng)的敲擊法和切斷切片法,但這些方法都存在一定的不足。X射線照相檢測(cè)法能較直觀地顯示材料內(nèi)部缺陷的大小和形狀,易于判定缺陷的性質(zhì),在材料質(zhì)量檢測(cè)中已大范圍應(yīng)用。但傳統(tǒng)的射線底片人工質(zhì)量評(píng)定存在主觀影響大,工作量多等不足。因此,本文根據(jù)石墨電極及其內(nèi)部缺陷的特點(diǎn),提出了采用X射線照相檢測(cè)結(jié)合圖像處理和缺陷自動(dòng)識(shí)別的方式對(duì)石墨電極進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。首先,制作了石墨電極曝光曲線,并應(yīng)用自制的電極曝光曲線參數(shù),對(duì)預(yù)制氣孔、裂紋和自帶夾雜缺陷的石墨電極試塊進(jìn)行了X射線照相檢測(cè)工藝的制定,將質(zhì)量合格的石墨電極射線底片轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像。分析了石墨電極射線檢測(cè)圖像的特點(diǎn),結(jié)合各類圖像預(yù)處理算法的適用性,研究了電極射線圖像的預(yù)處理方法。采用不同的去噪和增強(qiáng)算法對(duì)電極射線圖像進(jìn)行處理,對(duì)照分析處理結(jié)果,選定將中值濾波和拉普拉斯銳化算子作為電極射線圖像的預(yù)處理方... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨電極

會(huì)出現(xiàn)致密度不均、疏松、氣孔、裂紋和夾雜缺陷。（2）焙燒：常出現(xiàn)氣孔和裂紋，但裂紋尺寸細(xì)小不容易發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)層狀裂紋或形成裂紋組。（3）石墨化：電極石墨化的時(shí)間較長(zhǎng)，期間易出現(xiàn)氣孔和裂紋，嚴(yán)重的情形下，電極表面會(huì)明顯開裂，幾何尺寸產(chǎn)生改變。從以上的總結(jié)來看，石墨電極在生產(chǎn)過程中主要會(huì)產(chǎn)生氣孔、裂紋和夾雜三種缺陷，這些缺陷的存在會(huì)導(dǎo)致電極的體密度下降，減弱電極的整體強(qiáng)度。此外，電極在使用過程中易受到氧化，震動(dòng)等作用的影響，這些缺陷會(huì)不斷地延伸和擴(kuò)大，最終導(dǎo)致整根電極的斷裂，如圖1.2所示。因此，本文著重對(duì)這三種缺陷進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別。圖1.2石墨電極斷裂

碩士學(xué)位論文3傳統(tǒng)的石墨電極檢測(cè)方法主要有敲擊法和切段切片法[3]，如圖1.3所示。敲擊法主要依靠操作者對(duì)電極不同部位進(jìn)行敲打，依據(jù)缺陷部位與其他位置聲音的差異來判斷電極質(zhì)量的好壞。這種方法只有少數(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的人員能操作，結(jié)果由操作人員主觀決定，科學(xué)理論依據(jù)不充分，容易造成漏檢和誤檢；切段切片法是將電極局部切開，觀察其內(nèi)部質(zhì)量，這種方法浪費(fèi)嚴(yán)重，且局部的切段切片并不能反應(yīng)整體的電極質(zhì)量。無損檢測(cè)可以在不破壞工件外觀和使用性能的前提下借助儀器設(shè)備對(duì)材料內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，判斷其內(nèi)部的整體性和完好性等安全指標(biāo)[4],為產(chǎn)品質(zhì)量保駕護(hù)航，成為航空航天、道路工程、石油化工和汽車制造等領(lǐng)域不可或缺的樞紐。a）敲擊法b）切斷切片法圖1.3傳統(tǒng)的石墨電極檢測(cè)方法常用的無損檢測(cè)方法主要有：射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)、滲透檢測(cè)及磁粉檢測(cè)等，但不是每一種方法都適合石墨電極的檢測(cè)。石墨電極由于原料和制造工藝等因素的影響，其內(nèi)部晶粒粗大，疏松多孔，超聲波在其中的反射和折射會(huì)引起嚴(yán)重且復(fù)雜的衰減，有時(shí)甚至無法穿透電極厚度。另外進(jìn)行波形采集時(shí)，石墨電極的結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致干擾波，這些干擾波混在有效波形當(dāng)中增添了分離的難度。研究證實(shí)，采用超聲波檢測(cè)石墨電極材料，很難獲得有效的缺陷波，且高頻率不適用，使用低頻率進(jìn)行檢測(cè)又不利于檢測(cè)的靈敏度。聲發(fā)射技術(shù)幾乎對(duì)材料類別沒有要求，但聲發(fā)射檢測(cè)的前提是對(duì)被檢工件作用外力或內(nèi)應(yīng)力，故聲發(fā)射對(duì)非工作狀態(tài)的石墨電極無能為力。磁粉檢測(cè)重在鐵磁性材料的檢驗(yàn)，并且有效性只體現(xiàn)在表層或近表層的缺陷上。滲透檢測(cè)只適合非多孔材料的表面開口缺陷，對(duì)內(nèi)部缺陷沒有辦法，且石墨電極可視為多孔材料。因此，絕大部分的無損檢測(cè)方法對(duì)石墨電極的檢測(cè)

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