鈦材因其優(yōu)異的綜合性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天、核工業(yè)、船舶、醫(yī)療等行業(yè)。目前我國鈦板合金材占總鈦材約為50%,鈦合金板材在生產(chǎn)加工過程中易產(chǎn)生微裂紋和折疊等缺陷,大大降低了鈦板材力學(xué)性能,嚴重時將導(dǎo)致板材斷裂和大量鈦合金零件報廢,因此工業(yè)上對鈦板材的質(zhì)量要求也越來越高。目前常規(guī)的無損檢測方法并不適用于鈦合金板材工業(yè)化生產(chǎn)過程中。為此本文針對鈦合金板材表面的微裂紋缺陷提出應(yīng)用弱磁檢測方法研制一種能快速的、準確的檢測出材料微裂紋缺陷的自動化檢測系統(tǒng)。本文首先從弱磁檢測理論基礎(chǔ)出發(fā),分析了物質(zhì)磁性的來源,通過鈦合金磁化試驗得到相應(yīng)的磁化曲線,證明了鈦合金是順磁性材料。應(yīng)用仿真分析并總結(jié)出來不同缺陷尺寸、提離高度、缺陷傾斜角和缺陷間距對弱磁檢測能力的影響,利用預(yù)制的人工缺陷進行試驗驗證了部分結(jié)論,同時也證明了弱磁檢測鈦合金表面微裂紋缺陷的可行性和可靠性;其次,依據(jù)鈦合金板材工業(yè)化生產(chǎn)過程中缺陷檢測要求設(shè)計一套弱磁自動檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的硬件包括陣列式測磁傳感器、傳動系統(tǒng)、機械滑臺。軟件部分包括步進電機的精確控制、上位機軟件界面的設(shè)計、數(shù)據(jù)處理和缺陷二維成像。最后把系統(tǒng)硬件部分和軟件部分相結(jié)合組成一套完整的鈦合金板材弱磁自動檢測系統(tǒng)。根據(jù)弱磁檢測信號特征選擇小波閾值降噪方法,并總結(jié)出適合弱磁檢測信號的閾值和分解層次。依據(jù)數(shù)理統(tǒng)計的方法設(shè)計一種弱磁檢測缺陷識別算法,并采用樣條插值對12個傳感器采集到的數(shù)據(jù)點進行橫向插值和縱向插值,實現(xiàn)缺陷的二維成像。
【學(xué)位單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH878
【部分圖文】：

圖 3-2 含一個缺陷的試件模型鈦合金表面存在的自然缺陷按照面形狀可分為 V 型缺陷、槽型缺陷和組其中組合缺陷更符合工程實際，因此對組合型缺陷進行 ANSYS 有限元建析缺陷的特征參數(shù)對鈦合金弱磁檢測的影響。bhbhb（a）V 型缺陷 （b）槽型缺陷 （c）組合型缺陷圖 3-2 不同類型裂紋截面示意圖3-2 表示不同裂紋截面示意圖，其中 b 表示裂紋寬度，h 表示裂紋深度，

圖 3-3 鈦合金板材網(wǎng)格模型陷尺寸對弱磁檢測影響在實際工程檢測過程中主要是檢測它的水平分量磁感應(yīng)強度，提取水平方向上磁感應(yīng)強度值。為探究弱磁檢測對鈦合金表面能力和檢測靈敏度，分別對不同缺陷寬度和深度進行建模仿真型進行后處理。在后處理時，為更加方便直觀的顯示微裂紋缺變化，截取鈦合金缺陷模型周圍一定范圍內(nèi)磁感應(yīng)強度云圖作析表面磁感應(yīng)強度與尺寸的關(guān)系，在缺陷上方 1mm 處，以缺陷表面位置為基點，向左右兩端各取 5mm 的設(shè)置預(yù)設(shè)路徑，提取據(jù)點分析缺陷引起的磁異常信號特征。缺陷寬度對弱磁檢測的影響

不同寬度的缺陷磁感應(yīng)強度截面云圖
【參考文獻】

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本文編號：2856759