[發明專利]金屬焊縫內部缺陷的三維形貌及應力特征的無損檢測方法

有效

• 申請號: 201710083408.3
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106770394B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 龍江啟;管倩倩;黃文浩
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01N23/18
• 分類號: G01N23/18;G01D21/02
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 曾建芳

1.一種金屬焊縫內部缺陷的三維形貌及應力特征的無損檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

①制樣：根據實驗設計獲得不同參數條件下經過激光焊接的鋼鋁異種金屬焊接待測試件，將待測試件通過線切割獲得所需測試部位的試驗樣件，所述參數條件包括焊接速度、焊接功率、離焦量、保護氣體；

②掃描：選取所述試驗樣件進行X射線全方位識別計算機斷層掃描，分別記錄掃描圖像與對應異種金屬的焊接參數；

③信息處理：利用軟件VG Studio MAX2.0對步驟②中的斷層掃描信息進行分析，獲得內部缺陷三維參數信息，所述內部缺陷三維參數信息包括三維孔洞體積、孔隙率、孔尺度分布、三維孔洞空間分布與異種金屬焊接參數的影響規律；

④信息處理：利用軟件VG Studio MAX2.0針對步驟③獲得的信息進行分析，異種金屬在焊接過程中會在焊縫位置形成不同的金屬化合物，而不同的金屬化合物的物理性能不同，引起X射線衰減程度也不同，針對步驟③的信息分析后，甄別焊縫區域的不同缺陷與不同金屬化合物，提取焊縫缺陷信息，消除不同金屬化合物對目標信息獲取的干擾，然后得到焊縫缺陷單一信息的分布規律；

⑤模型重構：利用軟件VG Studio MAX2.0對步驟②中獲得的信息進行三維模型重建，獲得可視化的焊縫模型；

⑥應力分析：將重構的三維模型導入hypermesh軟件，利用獲得的焊接區域內不同組成成分的不同物理性能進行網格劃分并定義物質物理特性，并利用有限元分析軟件ansys進行模型力學分析；

⑦試驗驗證：將上述試驗 樣件分批次進行應力拉伸實驗和高周疲勞實驗，驗證有限元分析的可靠性。

2.根據權利要求1所述的金屬焊縫內部缺陷的三維形貌及應力特征的無損檢測方法，其特征在于：所述參數條件包括焊接速度、焊接功率、離焦量、保護氣體，其中，焊接功率選取范圍為1200瓦～2000瓦，焊接速度選取范圍為15mm/s～45mm/s，離焦量選取范圍為-1mm～2mm。