半固态压叶轮的缺陷判断与图像识别

发布时间：2017-12-21 01:01

  本文关键词：半固态压叶轮的缺陷判断与图像识别　出处：《北京有色金属研究总院》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 超声波A扫 超声波C扫 半固态铝合金 特征参量 缺陷识别 频谱分析

【摘要】：超声波检测作为五大无损检测技术中最常用的检测技术,广泛应用于工业中的各个部门,但是在半固态铝合金中的缺陷的判断和表征鲜有研究。本文结合半固态压铸成型铝合金中缺陷研究现状,针对半固态触变成型压叶轮可能存在的气孔、缩松缩孔、裂纹等缺陷,确定以超声波A扫描-C扫描结合的方式表征压叶轮中的缺陷,并且选择平底孔、通孔、槽伤制作人工缺陷试块模拟压叶轮中自然缺陷,用频谱分析技术和图像识别缺陷。本文的主要工作和创新如下：首先,搭建了超声波A扫描-C扫描检测系统。检测系统分为硬件部分和软件部分,硬件部分包括GEUSIP40超声检测仪,RIGOLDS1000Z数字示波器,探头及耦合剂,试块等,软件部分包括自编MATLAB程序和K-Scan系统中Analysis模块。其次,采用超声波A扫描检测平底孔、通孔、槽伤,以主频率峰值、谐振频率间隔、峰值点个数、偏度和峰度为特征参量表征三种缺陷。主频率峰值通孔最大,平底孔次之,槽伤最小；谐振频率间隔平底孔最大,槽伤次之,通孔最小；峰值点个数通孔最大,槽伤次之,平底孔最小；偏度峰度值槽伤最大,通孔次之,平底孔最小。采用超声波C扫描检测平底孔、通孔、槽伤,图像边缘形态和被测缺陷反射面形状一致,可以判断出缺陷类型,缺陷尺寸的测量值/际值ρ/ρ表明,平底孔缺陷尺寸测量误差最小达到40μm,通孔最小误差达到30μm,槽伤误差最小达到50μm。再次,采用超声波A扫描和C扫描检测压叶轮中自然缺陷。用特征参量表征超声波A扫描信号,可以初步判断深度范围较小的缺陷类型。根据超声C扫描检测结果对缺陷进行分类。Ⅰ型缺陷为带状缺陷,面积大,反射量大,可能是压铸过程中两股或多股浆料融合不充分导致的汇流缝隙,带状缺陷截面形状和大小随深度而变,深度范围大。Ⅱ型缺陷为密集点状缺陷,面积小,反射量小,可能为程度较轻的汇流缝隙,或者较大气泡在压铸过程中分裂为多个气泡。Ⅲ型缺陷为单个缺陷,反射量小,深度范围小,可能为压铸过程中析出气体,或者微小裂纹。最后,金相试验结果中缺陷形态与超声波C扫描检测结果一致,缺陷尺寸准确度较高。超声波A扫描与C扫描结合检测的方式在缺陷大小、位置和类型的识别方面效果显著。试验表明,本文的超声检测系统以及数据处理方法能较好地识别压叶轮中的缺陷,为压叶轮缺陷研究提供可靠分析,解决实际工程应用问题。
【学位授予单位】：北京有色金属研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG245

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 刘镇清,王路;脉冲超声波幅度谱测厚技术[J];计量技术;1999年05期

2 孙秋菊;韩焱;;信号相关性分析及其在超声检测中的应用[J];计量与测试技术;2005年12期

3 赵立津;门海豹;赵高瞻;陈强;鲁美琪;王艳彬;赵志翔;;半固态压铸技术的现状与前景[J];精密成形工程;2012年04期

4 黄双福;林春深;姚钦;陈丹阳;;焊缝超声波探伤中缺陷智能识别研究[J];化工机械;2013年02期

5 史立丰,郑祥明,史耀武;超声C扫描检测铝合金电阻点焊的焊核直径[J];无损检测;2004年01期

6 李明轩;粘接质量超声检测研究[J];应用声学;2002年01期

7 曹宗杰,陈怀东,薛锦,王裕文;一种基于超声C扫描成像原理的图像边缘检测方法[J];中国机械工程;2005年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 华志恒;基于信号处理碳纤维复合材料孔隙率无损检测方法研究[D];浙江大学;2006年

，

本文编号：1314050