鋁合金攪拌摩擦焊接頭缺陷的超聲檢測(cè).pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào)：TG115.28學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類號(hào)：620.179.16密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文鋁合金攪拌摩擦焊接頭缺陷的超聲檢測(cè)碩士研究生：吳瑕導(dǎo)師：剛鐵教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：材料加工工程所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2009年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要攪拌摩擦焊作為一種新型的固相連接技術(shù)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是鋁合金材料，已應(yīng)用到航天航空等領(lǐng)域。由于工藝參數(shù)選擇

2、不當(dāng)和母材表面處理不當(dāng)?shù)仍颍X合金攪拌摩擦焊接頭中常會(huì)出現(xiàn)隧道型孔洞、根部未焊合等缺陷，對(duì)接頭的力學(xué)性能產(chǎn)生致命影響，因此對(duì)接頭中缺陷的無(wú)損檢測(cè)是非常必要的。隨著對(duì)無(wú)損檢測(cè)結(jié)果精度要求的提高，很難通過(guò)一種檢測(cè)方法就完全實(shí)現(xiàn)工件中缺陷的檢測(cè)，通常采用多種檢測(cè)手段相互驗(yàn)證，各種方法檢測(cè)結(jié)果之間的數(shù)據(jù)融合技術(shù)較為常見(jiàn)。本課題主要針對(duì)2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭中可能產(chǎn)生的隧道型孔洞、根部未焊合缺陷，通過(guò)對(duì)比水浸聚焦超聲C掃描和超聲波相控陣技

3、術(shù)兩種方法得到的無(wú)損檢測(cè)結(jié)果，來(lái)分析不同檢測(cè)方法對(duì)孔洞型缺陷、根部未焊合缺陷的檢測(cè)能力及定量、定位精度，并在試件不同表面狀態(tài)下，用超聲C掃描、超聲相控陣對(duì)寬度微米級(jí)的根部未焊合缺陷進(jìn)行檢測(cè)，探討了影響該類微小缺陷檢出能力的因素，完善目前對(duì)這類缺陷的研究還存在的不足。用超聲C掃描和超聲相控陣多深度聚焦方式對(duì)隧道型孔洞的位置和尺寸進(jìn)行了測(cè)量，兩種方法的檢測(cè)結(jié)果相比，孔洞缺陷的位置相差約0.5mm，尺寸相差約1mm。去除焊縫上、下表面的情況下

4、，超聲C掃描和多深度聚焦方式可檢測(cè)出寬度10um左右的根部未焊合缺陷。對(duì)同一試件在不同表面狀態(tài)下，分別進(jìn)行了超聲波相控陣扇形掃查，發(fā)現(xiàn)有根部未焊合缺陷試樣的檢測(cè)圖像中有3個(gè)特征信號(hào)，無(wú)根部未焊合缺陷試樣的檢測(cè)圖像僅有1個(gè)特征信號(hào)。此外，用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法分析了影響超聲波對(duì)缺陷檢出能力的因素，由于組織不均勻，相對(duì)于后退側(cè)，焊縫前進(jìn)側(cè)對(duì)超聲波衰減更大；焊接后，母材表面包覆鋁在后退側(cè)表面堆積，造成表面粗糙度較大，對(duì)入射超聲波能量也產(chǎn)生劇烈的衰減