核用薄壁鈦合金管材壁厚超聲檢測及砂帶修磨關鍵技術研究.pdf

1、鈦及鈦合金材料因具有耐高溫、強度高和抗腐蝕的優(yōu)異性能，已逐漸在核電建設等領域被廣泛應用。我國雖然有多年的鈦及鈦合金管件生產經驗，但對于高精密的薄壁鈦合金管材的加工技術依然相對較為落后，特別是對于管材壁厚均勻的控制。目前鈦合金無縫管材主要要冷軋得到，且大部分軋制后管材存在壁厚不均勻現象，需要解決的是如何精確獲取管材壁厚分布，以及后續(xù)對于管材壁厚的修正加工問題。
　　本文針對鈦合金管材的檢測及修磨進行工藝探討，利用超聲檢測技術獲取管材

2、壁厚分布，并結合砂帶磨削技術對管材壁厚進行修磨。以實現對管材壁厚不均勻的修正。
　　論文完成的主要研究工作如下：
　　①通過對工業(yè)中常用的幾種壁厚測量方法及原理進行理論分析與研究，并結合實際需求最終選擇超聲脈沖反射式的測厚方式。通過對比分析選擇水作為超聲測量的耦合劑，對幾種耦合方式對比分析后選擇全沒水浸的耦合方式。根據超聲檢測準確性的必要條件，合理設計其探頭的裝夾調節(jié)裝置。
　　②對超聲測厚中探頭與管材之間的水層厚度進

3、行理論分析，探討探頭聚焦點的最優(yōu)位置，并在此基礎上用不同探頭對不同壁厚管材進行檢測，得到不同類型探頭適合的最佳的壁厚檢測范圍。根據管材壁厚分布狀況，給出合理的數據采集與處理的理論算法以及程序生成方法并設計超聲檢測的行走路徑。校準鈦合金材料的聲速，并依此對超聲測量的精度以及穩(wěn)定性進行實驗驗證。對影響超聲測厚系統(tǒng)誤差的關鍵因素進行理論分析以及實驗驗證，并提出相應的解決方案。
　?、蹖懿哪ハ鬟^程中受力情況進行理論建模分析，通過自行設計

4、的測力機構測量管材實際磨削中受力大小。通過與理論進行對比，確定不同磨削參數以及不同管材類型與其受力大小之間的線性關系。通過對薄壁鈦合金管材進行受力仿真分析確定管件穩(wěn)定運行的臨界壓力值，為后續(xù)磨削工藝參數的選擇提供指導。
　?、軐︹伜辖鹂赡バ赃M行分析，并依此對鈦合金管材壁厚砂帶磨削方案進行對比實驗驗證，確定最佳磨削方案。通過實驗驗證不同磨削參數對磨削效果的影響規(guī)律，在磨削參數以及磨削方案確定的前提下通過對比實驗驗證選擇合適的砂帶并確