焊接缺陷磁光成像特征分析与探伤方法研究
本文选题:焊接缺陷 + 磁光成像 ; 参考:《广东工业大学》2016年硕士论文
【摘要】:焊接技术是工业制造的基础。在焊接过程中,由于受焊接现场各种干扰因素的影响,如激光功率、焊接速度、离焦量、氩气流量、高温高压以及工件表面状况等,焊接过程会出现不稳定状态,进而产生焊接缺陷,直接影响焊接质量。为保证连接材料的安全可靠且不影响被检测对象的试验性能,需采用相应的无损检测技术通过不损伤被检查材料的方式,对焊接材料的状态进行无损的检测,及时检测缺陷,杜绝潜在的危害。但常规的无损检测方法存在着一定的限制和不足,因此,探索一种基于磁光检测的新方法,用于焊接缺陷的无损检测。论文采用磁光成像无损检测焊接工件缺陷方法,结合法拉第电磁感应原理,法拉第磁致旋光效应,布儒斯特定律以及计算机机器视觉,研究偏振光发生光源,偏振光光路设计和磁光激励方式的控制参数。利用励磁场磁化焊接工件,采用检偏器检测因磁场分量在焊接缺陷位置发生变化产生的偏振光旋转变化,得到明暗变化的磁光图像。在实际焊接缺陷检测过程中,由于受到磁场强度变化和各种其他噪声的影响,采集到的磁光图像仍然会存在退化问题,清晰度较差,识别度降低,难于对焊接工件缺陷磁光图像进行透彻的分析。因此根据磁光感应成像的检测环境特点,以工件焊接缺陷为检测对象,研究焊接缺陷磁光图像的恢复算法。试验通过分析焊接工件缺陷磁光图像的特征,利用模糊集合论原理,采用改进的连续模糊增强算法提高区分度,以高强钢为检测对象,研究其表面裂纹磁光成像不均、裂纹和熔融区区分度低的不足。利用自适应快速边缘检测算法提取焊接裂纹图像的纹理特征。提取裂纹磁光图像边缘特征,提高焊接裂纹检测跟踪过程的准确性。论文采用图像处理算法对焊缝磁光图像进行特征识别并估计最优尺度,根据分类算法对提取的焊接缺陷特征进行分析和训练,构建焊接缺陷特征量并对焊接材料表面缺陷磁光图像进行自动识别。试验结果表明,运用磁光成像方法可以获取焊接材料焊接缺陷特征,并通过图像分形维数分析可识别焊缝缺陷的位置、形状和类别,同时探索了通过主成分分析方法提取焊接缺陷特征以及利用支持向量机进行焊接材料的缺陷磁光成像识别对提高分类精确度的有效性。
[Abstract]:Welding technology is the foundation of industrial manufacture. In the welding process, because of the influence of various interference factors, such as laser power, welding speed, defocusing amount, argon flow rate, high temperature and high pressure, and the surface condition of the workpiece, the welding process will appear unstable state. Then the welding defects are produced, which directly affect the welding quality. In order to ensure the safety and reliability of the connection material and not affect the test performance of the tested object, it is necessary to adopt the corresponding nondestructive testing technology to detect the defects of the welding material without damaging the inspected material. Put an end to potential hazards. However, there are some limitations and shortcomings in conventional nondestructive testing methods. Therefore, a new method based on magneto-optic testing is explored for nondestructive testing of welding defects. In this paper, using magneto-optic imaging nondestructive testing method of welding workpiece defect, combining Faraday electromagnetic induction principle, Faraday magnetically induced optical rotation effect, Brewster's law and computer machine vision, the polarized light source is studied. Design of polarized light path and control parameters of magneto-optic excitation mode. The polarization detector is used to detect the rotation change of polarized light caused by the change of magnetic field component in the position of welding defect by magnetized welding workpiece in excitation field, and the magneto-optical image of light and dark change is obtained. In the actual welding defect detection process, due to the change of magnetic field intensity and various other noises, the acquired magneto-optic image will still have the problem of degradation, the sharpness is poor, and the recognition degree is reduced. It is difficult to make a thorough analysis of the magneto-optic image of welded workpiece defects. Therefore, according to the characteristics of the detection environment of magneto-optic induction imaging, the restoration algorithm of magneto-optical image of welding defects is studied. By analyzing the characteristics of magneto-optic image of welding workpiece defects, using the principle of fuzzy set theory, using the improved continuous fuzzy enhancement algorithm to improve the discrimination, and taking high-strength steel as the detection object, the uneven magneto-optic imaging of the surface crack is studied. The deficiency of low differentiation between crack and melting zone. An adaptive fast edge detection algorithm is used to extract the texture features of welding crack images. The edge feature of crack magneto-optic image is extracted to improve the accuracy of welding crack detection and tracking process. In this paper, the image processing algorithm is used to identify and estimate the optimal scale of the weld magneto-optic image, and the extracted welding defect features are analyzed and trained according to the classification algorithm. The characteristic quantity of welding defect is constructed and the magneto-optic image of welding material surface defect is identified automatically. The experimental results show that the welding defect characteristics can be obtained by using magneto-optic imaging method, and the position, shape and category of weld defects can be identified by analyzing the fractal dimension of the image. At the same time, the effectiveness of extracting welding defect characteristics by principal component analysis (PCA) and using support vector machine (SVM) to identify defects in welding materials by magneto-optic imaging (MRI) is explored to improve the classification accuracy.
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TG441.7
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 赵强;浅析焊接缺陷的产生原因及对策[J];邯郸农业高等专科学校学报;2003年03期
2 阮鑫;张利锋;王成君;葛爱菊;;化工用小型锆容器的焊接缺陷及防范对策研究[J];中国机械工程;2006年S2期
3 魏新刚;倪岩;;钛合金焊接缺陷的预防[J];内蒙古石油化工;2007年08期
4 李剑峰;;薄板制作件焊接缺陷解决[J];煤矿机械;2008年05期
5 王德军;;焊接缺陷对结构影响的预防对策浅析[J];黑龙江科技信息;2009年16期
6 李明奎;;焊接缺陷对结构的影响及其防治措施[J];黑龙江科技信息;2010年16期
7 朱海滨;;焊接缺陷对结构强度的影响[J];科技创新与应用;2012年26期
8 王贺龙;;常见焊接缺陷危害分析及防治措施[J];中国新技术新产品;2012年21期
9 欧阳微;;电厂焊接缺陷产生的原因机理与处理措施分析[J];科技与企业;2012年17期
10 虞伟峰;;焊接缺陷的分类及其影象辨别[J];工业锅炉;1988年01期
相关会议论文 前10条
1 刘平来;王英祥;赵仁孝;;焊接缺陷力学影响场的研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1996年
2 董新;王海峰;;常见焊接缺陷的成因探讨级对策[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2011年
3 张宣关;范章;;建筑钢结构焊接缺陷的检测、分析和评定[A];陕西省第八届NDT年会论文集[C];2002年
4 苏杭;倪家强;梁硼;占小红;魏艳红;;钢材焊接缺陷诊断专家系统的设计与实现[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
5 赵斌;袁敏哲;孙万仓;;镍及基合金常见焊接缺陷的预防措施及处理方法[A];第四届数控机床与自动化技术高层论坛论文集[C];2013年
6 陈冰泉;周建军;李荣锋;;焊接缺陷对贮罐承载能力的影响[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年
7 张友寿;余圣甫;谢志强;吴东周;刘平;;用磁搅拌技术减轻和消除铍的焊接缺陷[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
8 吴成芸;;浅议焊接缺陷与磁粉检测可检性[A];西南地区第十届NDT学术交流会论文集[C];2009年
9 刚铁;吴林;;焊接缺陷的智能化模式识别与诊断[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年
10 曾翔;;关于无损探伤焊接缺陷评定[A];2007'湖北·武汉NDT学术年会论文集[C];2007年
相关重要报纸文章 前3条
1 汪一佛;焊接缺陷的成因及消除的方法[N];中国建材报;2002年
2 本报记者 刘立岩 何志丹 特约记者 罗延智 李永哲;智慧创造神奇[N];石油管道报;2009年
3 金星 范里洪 黄跃进 陈国民;杭钢炼铁厂稀氨器焊补修复实践[N];世界金属导报;2014年
相关博士学位论文 前1条
1 孙正;基于图像的焊接缺陷提取与识别方法研究[D];中国矿业大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘业华;含焊接缺陷的动车组车体疲劳寿命预测研究[D];大连交通大学;2015年
2 谢溢龙;焊接缺陷磁光成像特征分析与探伤方法研究[D];广东工业大学;2016年
3 徐亮;新型低碳贝氏体高强度钢焊接缺陷统计分析研究[D];昆明理工大学;2010年
4 王静芳;煤矿机械焊接缺陷超声信号智能识别技术研究[D];西安科技大学;2013年
5 叶志龙;基于图像处理的焊接缺陷自动检测方法研究[D];南京航空航天大学;2013年
6 刘明;大型压力管道焊接缺陷的强度分析与安全评定[D];西南交通大学;2008年
7 刘焕玉;焊接缺陷对钢框架动力特性影响的数值模拟分析[D];长江大学;2012年
8 赵亮强;基于超声衍射时差法的焊接缺陷自动识别方法研究[D];上海交通大学;2011年
9 黄诚;焊接缺陷断裂的可靠性评定[D];大连理工大学;2002年
10 周春成;图像处理技术在焊接缺陷检测中的应用[D];郑州大学;2010年
,本文编号:1812551
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/1812551.html