[發明專利]裂紋檢測方法及裝置和增材制造系統

有效

• 申請號: 202010092256.5
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111272872B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 劉朝陽;朱強;李欣蔚;胡小剛;郁崢嶸;舒家陽;嚴明;唐茂倍
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/14;G01N29/12;G01N29/11;B22F10/80;B22F12/90;B33Y30/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;潘登

1.一種裂紋檢測方法，其特征在于，包括：

在增材制造設備制造目標零件過程中，通過聲波傳感器實時采集所述增材制造設備的掃描點處的聲波信號；

根據所述聲波信號，確定所述掃描點處的裂紋的產生情況；

在增材制造設備制造目標零件之前，包括：

通過所述增材制造設備逐一制造多個試驗零件，并在所述增材制造設備制造每個試驗零件過程中，通過聲波傳感器獲取所述增材制造設備的所有掃描點處的聲波信號，并同步保存所有掃描點處的聲波信號；

逐一將每個試驗零件分割成預設塊數的樣品，并對所述樣品進行金相分析，以獲取試驗零件的裂紋特征及產生的位置；其中，所述裂紋特征包括裂紋大小、裂紋類型；

根據試驗零件的裂紋產生的位置，以及制造試驗零件的掃描參數，確定試驗零件的裂紋產生的位置的掃描時刻；

其中，增材制造和聲波信號的采集在時間上是同步的；裂紋產生的位置與增材制造設備的掃描參數的對應關系為：

其中，P為裂紋產生的位置，t為采集到裂紋信號的時間，d為層高，w為層寬，v為掃描速度，n為搭接率，V為整個零件的體積；

根據所述掃描時刻，確定與試驗零件的裂紋產生的位置對應的聲波信號，并保存試驗零件的裂紋的聲波信號和裂紋特征的對應關系，以建立數據庫；

根據所述聲波信號，在所述數據庫中獲取相匹配的裂紋特征，具體為，在所述數據庫中查找與聲波信號的頻譜特征相對應的裂紋特征。

2.一種裂紋檢測裝置，該裂紋檢測裝置包括：

至少一個聲波傳感器，圍繞增材制造設備的輻射掃描頭的輻射端設置，所述聲波傳感器的探頭對準所述輻射掃描頭的輻射焦點；

信號處理模塊，與所述至少一個聲波傳感器電連接，用于在根據所述聲波傳感器實時采集的聲波信號，確定所述輻射掃描頭的輻射焦點處的裂紋的產生情況，其特征在于，該裂紋檢測裝置用于執行如權利要求1所述的裂紋檢測方法。

3.根據權利要求2所述的裂紋檢測裝置，其特征在于，所述聲波傳感器的數量至少為兩個，圍繞增材制造設備的輻射掃描頭的輻射端分散設置。

4.根據權利要求2所述的裂紋檢測裝置，其特征在于，還包括固定支架，所述聲波傳感器通過所述固定支架固定在所述輻射掃描頭的輻射端。

5.一種增材制造系統，其特征在于，包括：增材制造設備和如權利要求2-4任一所述的裂紋檢測裝置。

6.根據權利要求5所述的增材制造系統，其特征在于，所述增材制造設備包括激光增材制造設備。