孔洞缺陷

摘要： 通过添加不同含量的发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒来预制目标孔隙率以模拟混凝土的不同孔洞缺陷,制备了不同孔隙率的C25和C30两种强度等级的混凝土试件,开展单调及往复荷载下含孔洞缺陷混凝土力学性能的试验研究,分析了混凝土试件破坏形态、强度、应变、弹性模量等随孔隙率的变化规律,探讨不同孔洞缺陷对混凝土力学性能的影响。试验结果表明:单调及往复荷载下,无预制孔洞缺陷的混凝土试件均表现为脆性破坏特征。但随着孔隙率的增加,混凝土试件的强度明显降低,应力-应变曲线逐渐趋于鱼肚状分布,试件由脆性向延性破坏转变,逐渐呈现多裂缝扩展特征,特别是对于往复加载情况。两种加载方式和两种强度等级条件下,试件主要力学参数随着预制孔隙率的增加均表现出一致的变化规律。峰值应力和弹性模量随孔隙率的上升呈指数下降,而峰值应变和应变极值呈线性增大。往复荷载下试件力学性能受孔隙率的影响程度均大于单调加载情况,而且,这种影响随混凝土强度的提高而减小。在往复加载过程中,孔隙率越大,峰值应力前试件的刚度比值越大,而峰后的刚度退化也愈严重。对于相同的孔隙率,混凝土强度等级越高,峰值应力前的刚度增长率及峰后的刚度退化程度越小。

摘要： 以5182铝合金为研究对象,对回填式搅拌摩擦点焊回填阶段材料流动行为进行研究,并讨论焊接时间、旋转速率以及下扎深度等工艺参数对材料流动行为的影响。结果表明,在回填阶段,塑性材料在搅拌针驱动的作用下发生螺旋状流动,最终形成明显的钩状结构。钩状结构边缘位置及中心位置易出现孔洞,增大焊接时间及提高旋转速率均可以增强钩状结构特征,而增加下扎深度会弱化钩状结构特征。

摘要： 针对碳纤维复合材料试件的孔洞缺陷,采用超声波C扫描成像检测技术对孔洞试件进行扫描,并对得到的C扫描图像定位的缺陷进行分析。在超声波设置合适条件下对孔洞试件扫描得到检测图,分析扫描图像呈现的原因,并对其进行聚类分析,建立了缺陷实际面积与检测面积的关系。对孔洞试样进行反射法扫描和扫描电镜测试,根据扫描波形图和电镜照片,分析分层缺陷情况。研究结果表明:扫描得到的C扫描图像在复合材料缺陷的位置上存在一一对应关系;当孔洞直径大于聚焦探头波束宽度时,孔洞边缘不影响波束穿透,能量不发生损耗;超声波C扫描成像检测技术能够进一步验证孔洞和分层缺陷。

摘要： 应用生产工艺数据统计分析、扫描电镜、能谱分析以及化学成分分析等方法,系统研究了热轧带钢孔洞缺陷的形成原因。结果表明:孔洞缺陷主要由连铸浸入式水口内壁结瘤物脱落并在结晶器中未上浮而被凝固坯壳捕获的大型夹杂物引起的,该类夹杂物主要为未被充分钙处理的脱氧产物;此外还有少量含有引流砂和结晶器保护渣成分的大型夹杂物。本文提出了提高Ca处理深度、优化中间包流场、提高控制连铸过程二次氧化的能力、减少结晶器液面波动等控制措施。综合措施的应用效果表明,大型夹杂物数量得到大幅下降,由大型夹杂物导致的孔洞缺陷率平均4.7个/t下降至1.0个/t,下降比例达79%。

摘要： 采用扫描电镜(SEM)和微区成分分析(EDS)的手段对高铜CuNiSn合金热轧表面裂纹及带材孔洞进行了微区分析.结果表明,热轧带坯表面裂纹及带材孔洞均存在Sn、O含量偏高及夹渣现象,分析认为主要是由于存在Sn的晶内偏析和晶内氧化而产生了硬性质点SnO2,硬质点进而在加工过程中产生应力集中所致.提出了采取优化铸造工艺,减少Sn偏析和通过提高脱氧效果减轻晶内氧化,进而解决热轧表面裂纹及带材孔洞缺陷问题,取得明显效果.

摘要： 针对锻件镦拔开坯过程中圆球形孔洞缺陷的闭合问题,利用有限元分析软件DEFORM子程序的二次开发,引入静水应力判据法计算Gm判据,模拟得到了传统圆球缺陷闭合过程,确定了镦粗过程中圆球缺陷闭合判据Gm值;研究了不同因素对孔洞缺陷空隙闭合的影响规律,可知摩擦因数、应变速率、缺陷位置、缺陷高径比均对缺陷闭合有重要影响;模拟得到了不同镦拔工艺对于50 kg钢锭内部孔洞缺陷闭合的影响,准确预测了69 t大型钢锭内部孔洞缺陷闭合情况.研究结果表明:WHF拔长法和KD拔长法在69 t大型铸锻件的内部孔洞缺陷闭合问题上表现差距仅为2％,但WHF拔长法拔长效率更低.

摘要： 针对锻件镦拔开坯过程中圆球形孔洞缺陷的闭合问题,利用有限元分析软件DEFORM子程序的二次开发,引入静水应力判据法计算G_(m)判据,模拟得到了传统圆球缺陷闭合过程,确定了镦粗过程中圆球缺陷闭合判据G_(m)值;研究了不同因素对孔洞缺陷空隙闭合的影响规律,可知摩擦因数、应变速率、缺陷位置、缺陷高径比均对缺陷闭合有重要影响;模拟得到了不同镦拔工艺对于50 kg钢锭内部孔洞缺陷闭合的影响,准确预测了69 t大型钢锭内部孔洞缺陷闭合情况。研究结果表明:WHF拔长法和KD拔长法在69 t大型铸锻件的内部孔洞缺陷闭合问题上表现差距仅为2%,但WHF拔长法拔长效率更低。

摘要： 采用惯性摩擦焊技术进行2219铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢回转体的连接,借助扫描电镜、能谱分析仪对焊后接头进行组织与缺陷分析.结果表明,铝合金侧形成平行于焊缝界面的片层状组织,包括动态再结晶形成的等轴细晶区和沿摩擦剪切方向拉长的变形晶区.铝合金侧靠近外边缘处存在孔洞缺陷,Cu,O元素在孔洞周围发生偏聚,生成的脆性金属间化合物和氧化物会造成应力集中,阻碍金属塑性流动,降低接头性能.界面处形成了厚度约2 pm的金属间化合物层.

摘要： 超声强化瞬间液相扩散焊(U-TLP)可在大气环境下实现难润湿材料的快速连接,是一种高质量、高效率、低成本的先进连接方法.文中以AZ31B镁合金为基材,纯Zn为中间层,分析超声作用下结合区组织演变规律,探究AZ31B镁合金U-TLP接头缺陷形成机理.结果 表明,随着超声时间的延长,结合区组织由细小的Mg-Zn共晶相及MgZn,Mg7Zn3相组成的共晶花纹组织逐渐向扩散完全的α-Mg固溶体转变,接头压剪强度随之提高.但随超声时间的延长,结合区产生孔洞缺陷的几率增加,当超声时间增加至60 s时,孔洞缺陷占焊缝总长度的46.4％,接头压剪强度为55 MPa,为母材压剪强度的64.7％.采用在冷却过程中二次超声强化工艺可有效提高原子扩散程度,接头压剪强度同比提高17％.

摘要： 镍基单晶高温合金是高性能航空发动机涡轮叶片的主要材料,其孔洞缺陷是影响涡轮叶片服役可靠性与耐久性的关键因素.常规试验分析手段往往只能获得定性规律,而多尺度数值模拟技术和三维形态表征技术的快速发展,为研究镍基单晶高温合金孔洞形成和演化机理以及精确预测孔洞缺陷的几何特征、分布方式和含量提供了条件.总结了国内外铸态孔洞、固溶孔洞和服役中孔洞缺陷形成与演化的数值模拟研究进展,评述了目前孔洞缺陷预测模型的使用条件和局限性,指出了从铸造到服役全流程孔洞演化与预测精确化、定量化研究所存在的问题,并展望了镍基单晶高温合金孔洞缺陷多尺度数值模拟技术的发展方向.

摘要： 对H13钢进行热锻打时模具毛坯时常出现孔洞缺陷,在缺陷部位取样,对孔洞缺陷的产生原因进行了检验分析.结果表明:模具毛坯内部出现孔洞缺陷是因钢材中存在碳化物液析、夹杂物等冶金缺陷,使钢在镦粗时,在缺陷部位形成应力集中,在冲击载荷作用下出现应力裂纹,随着冲击载荷的继续施加及变形量的增加,裂纹胀开形成了孔洞;造成碳化物液析、中心疏松等冶金缺陷的主要原因是钢的浇注温度偏高,通过优化钢的浇注工艺,使模具毛坯在锻打时出现孔洞现象基本消除.

摘要： 对新钢生产的冷轧无取向电工钢孔洞缺陷进行了分析,并对典型的孔洞缺陷进行了金相与扫描电镜分析，得到了以下结论：(1)新钢冷轧电工钢孔洞缺陷的原因主要是炼钢类的夹杂物、卷渣和轧钢类的异物压入造成的：(2)通过电工钢冶炼工艺优化、钢包顶渣改质、做好保护浇铸和稳定拉速，减少了夹杂物，提高了钢水的洁净度，降低了孔洞率：(3)通过加强热轧控制，减少了轧钢类异物压入造成的孔洞，效果明显。

摘要： 基于铸坯的环件径轴向热辗扩是一种先进的短流程无缝环件制造新工艺,但铸造环坯内部往往存在孔洞缺陷.本文基于ABAQUS软件平台,建立了含孔洞缺陷环坯径轴向热辗扩模型.通过仿真模拟研究了42CrMo铸态环坯孔洞缺陷在径轴向热辗过程中的演变机制,揭示了热辗扩过程孔洞几何、应力、应变演变特征,以及孔洞初始尺寸、轧辊进给速度和环坯初轧温度对孔洞几何演变的作用规律.研究结果为探明42CrMo铸坯径轴向热辗扩孔洞缺陷演变机理、建立孔洞缺陷控制方法研究提供了科学依据.

摘要： 冷轧板孔洞是薄规格冷轧产品中常见的一种缺陷.孔洞大致可分为三大类:正常拉裂类孔洞主要与基体的夹杂有关;疤块孔洞与坑状孔洞主要为钢基掉块或异物压入基体形成,其它类孔洞与轧制工艺过程控制有关;冷轧因素引起的孔洞与轧制力及张力分配不合理、冷轧异物压入及板型不良等因素有关、本文重点对热轧工序原因造成的冷轧孔洞缺陷进行了分析,采用扫描电镜、金相显微镜、热轧在线表面检测仪等设备对比分析了冷轧板出现的孔洞缺陷出现的原因,根据分析结果制定了相关的措施.

摘要： 本文针对高碳铬轴承钢GCr15的低倍组织孔洞缺陷进行SEM电镜分析,表明该缺陷的产生与钢中C、Cr元素的分布存在直接的关系.高碳铬轴承钢在凝固组织的二次枝晶间形成C、Cr偏析生成粗大的M3C、M7C3等共晶碳化物.由于扩散时间及温度的限制该碳化物未能充分均化固熔,在轧制过程中拉伸成带状组织,所以酸蚀的轴承钢热轧盘条断面出现低倍组织孔洞缺陷.为了改善该缺陷,本文共进行8组高温扩散实验,结果表明热轧盘条的低倍组织孔洞缺陷得到明显改善,达到国内先进水平.

摘要： 利用快中子穿透能力强的特点实现层析成像对于大尺寸的无损检测具有重要意义,但快中子探测效率低,非期望信号引起图像噪声大,原始投影图像信噪比相对较低,实现快中子层析成像难度较大.利用核物理与化学研究所研制的小型中子成像检测仪,获取了轻重材料混杂件不同角度下的快中子成像投影图像,通过对投影图像进行预处理以提高图像信噪比,并采用迭代重建算法对投影图像进行重建,成功获取了模拟样件三维结构分布,对内部轻材料孔洞缺陷具备检出能力.在国内首次实现了快中子CT成像.

摘要： 某型钻机天轮轴在使用过程中发生断裂.利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪等手段对发生断裂的钢夹的断口宏观微观形貌、组织、微区成分和显微硬度进行分析.结果表明:钻机天轮轴的断裂特征属于脆性断裂;断裂原因与钻机天轮原材料中存在圆弧形分布的孔洞缺陷,显微组织中存在网状和针状铁索体魏氏组织,硬度明显低于设计要求,导致材料强度降低、承载能力不足有关;建议严格控制钻机天轮轴的热处理工艺和原材料缺陷.

摘要： 缸体压铸件在机加后由于表面致密层的破坏,极易形成表面孔洞缺陷,最终影响产品的外观及密封性能,该问题极其普遍,一直是困扰缸体压铸生产的难题.本文从实际出发,结合本公司生产情况,分析该缺陷产生的工艺因素,并提出有效解决措施.

摘要： 缸体压铸件在机加后由于表面致密层的破坏,可能在表面形成孔洞缺陷,从而影响产品的外观及密封性能.公司在试制阶段发现了此类问题,后应用铸造CAE分析软件对现有工艺方案进行数值模拟,分析产生该缺陷的工艺因素,并提出优化方案用于实际生产.

摘要： 在混凝土框架结构施工中，要重视柱顶与节点核心区的浇筑质量，这不仅关系到构件的安全性和可靠性，而且会影响整个结构的安全与使用寿命.针对本工程的实际情况，采用压力注浆对柱顶与梁柱节点核心区孔洞缺陷进行修复效果比较理想.施工过程中要重点注意模板要牢固可靠，防止压力作用下炸开;灌浆口与出气口要比缺陷部位高出15cm以上，以利于灌浆后浆液在自重作用下的流淌.

摘要： 本发明属于机器视觉检测技术领域，具体涉及一种不规则孔洞形态缺陷图像生成方法，包括：选取无缺陷图片作为背景图像，在背景图像上随机生成两个封闭的不规则圆形，两个不规则圆形嵌套布置，给两个不规则圆形填充不同的颜色。本方法采用算法随机快速生成大量孔洞形态的缺陷样本，能够在短期内快速提升深度学习模型的检测效果，大幅度减小算法的迭代周期。

摘要： 本发明属于机器视觉检测技术领域，具体涉及一种不规则孔洞形态缺陷图像生成方法，包括：选取无缺陷图片作为背景图像，在背景图像上随机生成两个封闭的不规则圆形，两个不规则圆形嵌套布置，给两个不规则圆形填充不同的颜色。本方法采用算法随机快速生成大量孔洞形态的缺陷样本，能够在短期内快速提升深度学习模型的检测效果，大幅度减小算法的迭代周期。

摘要： 本发明公开了一种考虑孔洞缺陷形状及其分布随机性的脆性材料离散元建模方法，主要用于工程陶瓷等脆性材料的离散元仿真研究。首先，建立一个封闭区域，并在其内部添加一定数量且半径服从均匀或正态分布的颗粒，使其达到紧密排列；然后，选择合适的接触模型，对颗粒赋予一定强度的连接键；其次，通过位置随机函数确定一定数量且位置随机的孔洞缺陷中心，并构造具有形状随机性的各个孔洞缺陷多边形；最后，删除封闭区域墙，删除多边形内的颗粒，形成孔洞缺陷。本发明的方法易于编程实现，调试简便，且更符合实际脆性材料缺陷的存在状态，从而能使仿真实验结果更精确，更加符合实际情况，提高仿真实验的有效性。

摘要： 本发明提供一种多层结构孔洞缺陷超声自聚焦检测方法，包括：(1)针对该多层结构中任一未遍历层，确定该层声速初始值，并以该声速初始值作为当前声速值，进入下一步；(2)将当前声速值与全矩阵数据作为输入，采用相位偏移法，对当前层进行聚焦成像，对当前聚焦成像结果进行评估，若评估值满足要求，输出当前聚焦成像结果和当前声速值；若评估值不满足要求，则进入下一步；(3)将所得评估值作为参考，对当前声速值进行优化，返回步骤(2)；(4)重复步骤(2)～(3)，直至所有层遍历完毕，得到各层的最优声速值和最优图像。本发明实现了孔洞缺陷成像的自动聚焦，提高了相位偏移法对声速的鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种混凝土表面孔洞缺陷表征设备及其使用方法，该设备包括框体，框体的正面定位铺放有网格纸、背面滑动配合有探针盒，网格纸上的方格呈矩形阵列均布，探针盒上呈矩形阵列均布有探针及第一弹簧，探针的头部滑动配合的穿出探针盒、尾部不脱出探针盒且由各自对应的第一弹簧压紧，网格纸上的方格与探针盒上的探针一一对应，按压探针盒时探针头部能从背面接触网格纸上对应的方格，网格纸根据所需的方格分布密度选择更换、探针盒根据所需的探针尺寸及分布密度选择更换。本发明能操作简单、精确高，适合各尺寸的气孔缺陷，不受光照等环境因素影响，不依赖专业软件及数据处理设备，使用门槛低。

摘要： 本发明涉及材料缺陷检测技术领域，具体涉及一种纽扣孔洞缺陷检测方法。该方法通过多种特征对纽扣图像中的边缘线进行类别判断，结合多种判别结果确定出花纹边缘和孔洞边缘。将花纹边缘去除，利用霍夫梯度圆检测和像素点拟合方法筛选出每条孔洞边缘对应的最佳的参考圆。通过参考圆的数量、尺寸和位置信息即可识别出纽扣是否出现孔洞缺陷。本发明通过纽扣在图像中的光学性质特征，对纽扣表面孔洞区域的准确拟合，实现了针对孔洞缺陷的高效缺陷检测。

摘要： 本发明提供了一种基于超椭圆方程的随机孔洞缺陷材料离散元建模方法，可以通过控制参数随机生成不同扁平度的椭圆、菱形、星形或矩形孔洞缺陷，用于硬脆性材料的离散元仿真研究。具体步骤为：明确材料的主要物理参数，在一个封闭计算区域内生成颗粒并给颗粒赋予微观接触属性参数，随机确定一定数量且位置随机的孔洞缺陷中心；基于超椭圆方程在各中心点构造不同形状的孔洞缺陷图形；删除各孔洞缺陷图形内的颗粒，选择合适的接触模型，删除封闭区域墙，形成孔洞缺陷的离散元模型。本发明的方法简单可行，所形成的孔洞缺陷大小、形状、角度以及扁平度可控，使生成的材料模型更加贴近实际，从而使仿真计算结果更精确，并提高仿真有效性。

摘要： 本发明属于搅拌摩擦焊接领域，提供了一种搅拌摩擦焊接孔洞缺陷预测方法及系统。该方法包括，获取搅拌摩擦焊接工件和搅拌头的相关数据，建立与实际工况相同的焊接过程模型；对焊接过程模型进行网格划分和边界条件处理，确定数值分析模型；针对数值分析模型，采用搅拌摩擦焊接实际工作参数，确定搅拌摩擦焊接过程中材料流动行为，建立材料流动行为与孔洞缺陷形成之间的相关性；根据材料流动行为与孔洞缺陷形成之间的相关性，预测不同焊接参数下孔洞缺陷是否出现，并定位预测孔洞缺陷出现的位置。

摘要： 本发明提供一种多层结构孔洞缺陷的超声相控阵高效相位偏移成像方法，包括以下步骤：(1)将采集的多层结构的全矩阵数据通过三维快速傅里叶变换转换到频率波数域；(2)针对该多层结构中任一未遍历层，将多层结构的表面波场外推至该未遍历层的上界面，得到该未遍历层的波场信息；(3)根据得到的波场信息，在频率波数域内对该未遍历层进行聚焦成像；(4)重复步骤(2)和(3)，直至所有层遍历完毕，得到多层结构的成像结果。本发明的成像方法，仅采用叠加和二维傅里叶变换两种算子，不需要频域相位偏移中的互相关算子，大大降低了内存需求和计算复杂度，缩短了计算时间，提高了成像效率；且成像分辨率高。

摘要： 本发明涉及一种检测半导体结构中金属孔洞缺陷的方法。一种检测半导体结构中金属孔洞缺陷的方法，包括：在半导体结构中形成金属填充物；对所述金属填充物进行第一次亮场检测；对所述金属填充物进行快速热退火处理；对快速热退火处理后的所述金属填充物进行第二次亮场检测；分析所述第一次亮场检测和所述第二次亮场检测的数据，获得所述金属填充物的孔洞缺陷分布。本发明通过增加热退火处理使深处填充的金属中的孔洞转变为易检测的状态，从而提供更准确的检测结果。