攪拌摩擦焊(Friction Stir Welding簡稱FSW)是一種新型固相焊接技術(shù),相比較傳統(tǒng)焊接方法,具有高效率、高質(zhì)量、低能耗、污染小、焊接變形小等優(yōu)點(diǎn),因此在宇航、航天、船只等相關(guān)領(lǐng)域有著普遍的研究與應(yīng)用。但由于焊接參數(shù)選取不當(dāng),也會產(chǎn)生表面大紋理、溝槽、未焊透、未熔合等焊接缺陷,降低材料的使用性能,因此攪拌摩擦焊接頭缺陷的多樣性成為檢測的難點(diǎn)。目前對攪拌摩擦焊接頭的檢測主要采用超聲方法,因?yàn)槌暡z測具有檢測材料范圍廣、穿透性強(qiáng)、靈敏度高、檢測資本低、速度快和對人體及環(huán)境無損等優(yōu)點(diǎn)。本文通過超聲特征掃描無損探傷鋁合金攪拌摩擦焊接頭缺陷以及實(shí)時動態(tài)疲勞裂紋擴(kuò)展,主要研究內(nèi)容如下。1、針對鋁合金攪拌摩擦焊中典型缺陷的特點(diǎn),設(shè)計(jì)對比試塊:平行于焊縫的平底孔和垂直于焊縫的平底孔兩類。平行于焊縫的兩種平底孔:一種是相同深度不同大小的平底孔,另一種為相同大小不同深度的平底孔。垂直于焊縫的兩種平底孔:一種是相同高度不同大小的平底孔,另一種是相同大小不同高度的平底孔。研究表明:超聲方法可以準(zhǔn)確識別各個平底孔缺陷,并給出定位。2、針對6mm厚鋁合金攪拌摩擦焊接頭的表面大紋理、溝槽、未焊透、低...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及其意義
    1.2 攪拌摩擦焊
        1.2.1 攪拌摩擦焊原理
        1.2.2 攪拌摩擦焊特點(diǎn)
        1.2.3 鋁合金攪拌摩擦焊優(yōu)點(diǎn)
        1.2.4 鋁合金攪拌摩擦焊焊縫主要缺陷
    1.3 超聲成像的發(fā)展歷史
        1.3.1 P掃描成像
        1.3.2 ALOK成像技術(shù)
        1.3.3 超聲全息成像技術(shù)
        1.3.4 相控陣法
        1.3.5 超聲CT技術(shù)
        1.3.6 超聲顯微鏡
        1.3.7 超聲特征掃描技術(shù)
    1.4 本文主要研究的內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 試樣的制備
        2.3.2 超聲特征掃描
        2.3.3 金相的制備
        2.3.4 動態(tài)疲勞測試下的超聲特征檢測
第3章 攪拌摩擦焊超聲工藝與方法的分析
    3.1 超聲特征掃描原理及被檢測工件聲學(xué)傳播特性分析
        3.1.1 超聲特征掃描原理
        3.1.2 聲速的測定和聲學(xué)特征參數(shù)
        3.1.3 材料聲學(xué)傳播特性分析
    3.2 超聲特征成像檢測系統(tǒng)
        3.2.1 自動掃描運(yùn)動控制系統(tǒng)
        3.2.2 超聲激勵/接收系統(tǒng)
        3.2.3 信號同步系統(tǒng)
        3.2.4 特征提取與特征成像軟件
第4章 對比試塊的檢測與識別
    4.1 引言
    4.2 對比試塊的制備與聲學(xué)參數(shù)的測量
        4.2.1 對比試塊的制備
        4.2.2 聲速的測定和聲學(xué)特征參數(shù)
        4.2.3 聲阻抗的測量
    4.3 對比試塊的檢測
        4.3.1 試塊的橫向缺陷波形圖
        4.3.2 試塊的縱向缺陷波形圖
        4.3.3 超聲特征掃描成像
    4.4 小結(jié)
第5章 超聲特征掃描對攪拌摩擦焊焊縫的檢測
    5.1 引言
    5.2 探頭的選取
    5.3 缺陷特征的提取與識別
    5.4 超聲特征掃描對缺陷的識別與分析
        5.4.1 超聲特征掃描表面大紋理的識別與分析
        5.4.2 超聲特征掃描對中間層缺陷的識別與分析
        5.4.3 超聲特征掃描對低波缺陷與微觀缺陷的分析
    5.5 .超聲特征掃描對雜質(zhì)缺陷的檢測
        5.5.1 超聲特征掃描對低密度雜質(zhì)的檢測
        5.5.2 超聲特征掃描對低密雜質(zhì)加組織疏松度的檢測
    5.6 小結(jié)
第6章 超聲特征掃描對攪拌摩擦焊接頭疲勞后的檢測
    6.1 引言
    6.2 試驗(yàn)過程
        6.2.1 疲勞試驗(yàn)
        6.2.2 超聲特征掃描實(shí)驗(yàn)
        6.2.3 超聲特征掃描數(shù)據(jù)處理方法
    6.3 缺陷種類對疲勞性能影響
    6.4 缺陷疲勞過程擴(kuò)展的超聲實(shí)時檢測
        6.4.1 表面大紋理缺陷疲勞過程缺陷擴(kuò)展
        6.4.2 溝槽缺陷疲勞過程缺陷擴(kuò)展
        6.4.3 低密度雜質(zhì)缺陷疲勞過程缺陷擴(kuò)展
        6.4.4 低密度雜質(zhì)加組織疏松缺陷疲勞過程缺陷擴(kuò)展
    6.5 小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士學(xué)位期間發(fā)表論文與專利
致謝



本文編號：4043144