同步辐射X射线原位三维成像在金属增材制件缺陷评价中的应用

摘要

增材制件内部特有的缺陷会导致高端复杂金属构件在不同服役载荷、环境下的损伤演变特性不同,传统无损检测技术无法对材料内部微观结构的变化进行实时动态表征.而同步辐射X射线断层扫描技术具有穿透性强、时空分辨率高、三维可视化等特点,在增材制件缺陷的原位、动态、无损表征方面具有独特优势.对同步辐射X射线断层扫描原理与特点进行分析,以增材制造钛合金为例,简要介绍了其对材料内部缺陷尺寸、形貌及分布特征,分析了缺陷致疲劳损伤行为的原位观测,以及其在基于三维成像数据的含真实缺陷结构特征的有限元仿真等研究中的典型应用,展望了基于高能同步辐射光源的X射线三维成像技术在增材制造金属材料领域的广阔应用前景.