鋁合金攪拌摩擦焊接頭缺陷的超聲檢測.pdf

1、國內圖書分類號：TG115.28學校代碼：10213國際圖書分類號：620.179.16密級：公開工學碩士學位論文鋁合金攪拌摩擦焊接頭缺陷的超聲檢測碩士研究生：吳瑕導師：剛鐵教授申請學位：工學碩士學科：材料加工工程所在單位：材料科學與工程學院答辯日期：2009年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要攪拌摩擦焊作為一種新型的固相連接技術，應用越來越廣泛，特別是鋁合金材料，已應用到航天航空等領域。由于工藝參數選擇

2、不當和母材表面處理不當等原因，鋁合金攪拌摩擦焊接頭中常會出現隧道型孔洞、根部未焊合等缺陷，對接頭的力學性能產生致命影響，因此對接頭中缺陷的無損檢測是非常必要的。隨著對無損檢測結果精度要求的提高，很難通過一種檢測方法就完全實現工件中缺陷的檢測，通常采用多種檢測手段相互驗證，各種方法檢測結果之間的數據融合技術較為常見。本課題主要針對2219鋁合金攪拌摩擦焊接頭中可能產生的隧道型孔洞、根部未焊合缺陷，通過對比水浸聚焦超聲C掃描和超聲波相控陣技

3、術兩種方法得到的無損檢測結果，來分析不同檢測方法對孔洞型缺陷、根部未焊合缺陷的檢測能力及定量、定位精度，并在試件不同表面狀態(tài)下，用超聲C掃描、超聲相控陣對寬度微米級的根部未焊合缺陷進行檢測，探討了影響該類微小缺陷檢出能力的因素，完善目前對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隧道型孔洞的位置和尺寸進行了測量，兩種方法的檢測結果相比，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出寬度10um左右的根部未焊合缺陷。對同一試件在不同表面狀態(tài)下，分別進行了超聲波相控陣扇形掃查，發(fā)現有根部未焊合缺陷試樣的檢測圖像中有3個特征信號，無根部未焊合缺陷試樣的檢測圖像僅有1個特征信號。此外，用實驗驗證的方法分析了影響超聲波對缺陷檢出能力的因素，由于組織不均勻，相對于后退側，焊縫前進側對超聲波衰減更大；焊接后，母材表面包覆鋁在后退側表面堆積，造成表面粗糙度較大，對入射超聲波能量也產生劇烈的衰減