2A70铝合金搅拌摩擦焊接接头超声检测技术研究

摘要

本文选取2A70铝合金搅拌摩擦焊接T型接头作为研究对象，采用FSW-3LM-006搅拌摩擦焊接设备对焊接工艺参数进行了优化，采用金相显微镜、扫描电镜、电子万能试验机等对焊接接头的组织形貌、力学性能和典型缺陷特征进行了研究，同时采用不同超声检测设备与C扫描成像系统及软件相结合对焊缝缺陷进行了系统的定性、定量与定位研究。
　　通过分析2A70铝合金搅拌摩擦焊接接头的特点，结合组织形貌分析和拉伸试验结果，确定了焊缝内部的组织结构特征和焊接接头中的分层、弱结合、隧道孔洞、夹杂、晶粒异常长大等5类典型缺陷，分析了不同缺陷的形成机理，并提出了相应的预防措施。
　　运用超声原理分析超声技术对T型焊接接头的检测能力，选择纵波直探头接触法、水浸C扫成像法和横波斜探头直接接触法进行检测。对所使用的超声检测设备、超声探头、C扫成像系统等检测硬件部分的技术指标进行了分析，确定了超声检测的具体参数。制备出包括系统调试、产品检测所需的四种超声检测对比试块，测定了焊缝的声学传播特性，从理论上证明所选用的超声检测方法能够有效实现检测。
　　结合金相组织分析和X射线检测等验证试验，完成了正常焊接接头、弱结合缺陷、分层缺陷、未熔合未焊透缺陷、裂纹类缺陷、夹杂气孔类缺陷回波特征分析，建立了以典型缺陷为基础的超声图谱与缺陷特征对照表。
　　通过分析缺陷回波信号静态特征和动态特征，运用时域分析方法提取出不同缺陷的时域特征量，确定了缺陷的定量和定位方法。选取φ1.2 mm平底孔直径缺陷为典型事例提取小波特征信号，利用软阈值小波滤波法对缺陷回波信号滤波，可以很容易判断缺陷存在位置，可为自动超声检测识别缺陷提供参考数据。

目录

2A70 铝合金搅拌摩擦焊接接头超声检测技术研究

A STUDY ON ULTRASONIC TESTINGTECHNOLOGY OF FRICTION STIR WELDEDJOINTS OF 2A70 ALUMINUM ALLOY

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 搅拌摩擦焊接原理

1.3 本课题相关领域的国内外现状及发展

1.4 本文主要研究内容

第2章 试验材料与研究方法

2.1 试验材料

2.2 搅拌摩擦焊接接头制备方法

2.3 搅拌摩擦焊接接头组织分析与拉伸性能测试

2.4 超声检测与X 射线检测验证

2.5 人工缺陷试块制备

第3章 搅拌摩擦焊接接头制备与典型缺陷分析

3.1 搅拌摩擦焊接接头制备与组织结构

3.2 典型缺陷分类及机理分析

3.3 本章小结

第4章 2A70 铝合金搅拌摩擦焊接接头超声检测

4.1 检测参数确定

4.2 缺陷检测能力分析

4.3 检测

4.4 超声波形分析

4.5 超声信号特征分析

4.6 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢