聲發(fā)射技術(shù)在焊接裂紋檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、焊接作為一種材料成型技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于各種重大結(jié)構(gòu)工程及技術(shù)裝備的制造。金屬材料焊接時(shí)，由于焊接工藝選擇不當(dāng)或焊工操作不正確等原因，往往會(huì)導(dǎo)致焊縫或焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生焊接裂紋，而焊接工藝的制定又與焊接材料、焊接方法、焊接工藝參數(shù)、構(gòu)件的形狀和厚度以及焊后熱處理狀態(tài)等多種因素有關(guān)，任何一種因素所帶來(lái)的不利影響都可能導(dǎo)致焊接裂紋的產(chǎn)生。要想實(shí)現(xiàn)理想的焊接過(guò)程控制和焊接質(zhì)量保證，有必要對(duì)焊接物理過(guò)程的現(xiàn)象及本質(zhì)進(jìn)行深入的研究與分析。
　　

2、聲發(fā)射是能夠?qū)嵤┍碚魑锢憩F(xiàn)象本質(zhì)的一種無(wú)損測(cè)試方法。焊接過(guò)程中的電弧燃燒、熔滴過(guò)渡和金屬材料的受力變形、相變、結(jié)晶凝固、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)以及裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展等事件都伴隨著彈性能量釋放，均會(huì)在焊件中產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)。因此可以通過(guò)分析接收到的聲發(fā)射信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)焊接質(zhì)量和幫助判斷焊接構(gòu)件的完整性和可服役性，適于焊接過(guò)程及焊件服役過(guò)程的早期事故預(yù)報(bào)。聲發(fā)射(AE)檢測(cè)技術(shù)正在被越來(lái)越廣泛地用于材料的變形和斷裂行為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析。
　　本文在廣泛查

3、閱國(guó)內(nèi)外科技文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)了聲發(fā)射技術(shù)基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀，進(jìn)行了聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)用于焊接裂紋監(jiān)測(cè)的實(shí)用化研究。重點(diǎn)討論了裂紋產(chǎn)生的聲發(fā)射產(chǎn)生和傳播原理，研究了聲發(fā)射小波分析的分解和重構(gòu)過(guò)程，對(duì)焊接裂紋聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì)，并開發(fā)了一套基于虛擬儀器技術(shù)的焊接裂紋聲發(fā)射監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)平臺(tái)。該系統(tǒng)的硬件部分由微型計(jì)算機(jī)、聲發(fā)射傳感器、放大和濾波電路及A/D數(shù)據(jù)采集卡等組成，軟件部分則以LabVIEW虛擬儀器并結(jié)合工程數(shù)學(xué)軟

4、件Matlab進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)利用現(xiàn)代化的信號(hào)處理手段對(duì)采集到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分析與處理。
　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)采集、頻率分析、小波分解、小波重構(gòu)、功率譜分析、參數(shù)提取等模塊功能，并通過(guò)對(duì)鑄鐵件和45號(hào)鋼在不同拘束條件下焊接時(shí)的焊接接頭的聲發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和對(duì)比分析，得出其不同的裂紋信號(hào)特征，驗(yàn)證了裂紋信號(hào)頻率主要集中在110kHz到190kHz之間，以及小波去噪的有效性，發(fā)現(xiàn)了一些有助于深入研究分析焊接裂紋的現(xiàn)象和規(guī)律，為最終實(shí)現(xiàn)將