CAD图解法焊接接头超声检测研究(2)
尽管熔敷焊是一种高效、优质的焊接方法，但对于铜钢异种金属的焊接而言，焊接熔池的物理冶金反应过程较为复杂，若焊接工艺参数调节不当、保护剂受潮或选择不合理等都会对焊接质量产生一定的影响，容易导致铜熔敷层中出现气孔、夹渣、缩松，铜钢界面处出现未熔合等缺陷。这些缺陷的存在不仅会影响产品的质量甚至会造成严重的事故。因此如何有效地检测出熔敷焊接头中的缺陷，并对焊接参数及时地调整、修正，在保证产品质量的同时将损失降到最低就显得尤为重要[2]。
1.2铜钢感应熔敷焊焊接工艺的特点
熔敷焊方法是指采用某种加热方式使预置在钢基体上的合金带或环(本试验采用铜带和铜环)局部或整体熔化与钢基体发生冶金结合，而钢基体不熔化的一种焊接方法。熔敷焊既不同于熔化堆焊，也不同于钎焊。它既具有熔化焊的结合性质,又具有焊接温度低的特点,实现了无熔深熔焊[2-3]。
本试验的铜钢熔敷扩散焊技术,采用了高频感应加热，利用集肤效应使铜圈整体由外及里整体加热。感应加热由外及里加热铜环至熔化,加热过程均匀平稳,熔化的铜在钢的表面发生冶金结合,铜带的作用下成型。
该焊接技术中采用特定的粉末状保护剂，保护剂由不同的化学材料按照一定能够的比例配置而成，在焊接过程中保护剂熔化形成气渣联合保护。
1.3超声检测存在的问题及主要解决方法
无损检测是现代工业许多领域中保证产品质量与性能、稳定生产工艺的重要手段。当今世界各发达国家都越来越重视无损检测技术在国民经济各部门中的作用。例如美国为了保持它在世界上科学技术的领先地位, 早在1979 年的政府工作报告中提出要成立的吹冰大技术中心中, 无损检测技术便是其中之一; 日本最近制定的21 世纪优先发展四大技术领域之一的设备延寿技术中, 也把无损检测放在十分重要的位置[1]。
随着科学技术的发展，高灵敏度、高可靠性、高效率的超声检测仪器和新的检测技术的不断出现，使得超声检测中缺陷定位和定量分析已相对成熟，而对缺陷的定性仍存在许多实际困难[5]。缺陷的种类和性质、几何形状、位置取向、表面粗糙度、相对于声束传播方向的长度和厚度以及缺陷的内含物等诸多因素会对超声波的反射特性产生较大的影响，从而干扰缺陷性质的判定。
目前常规的缺陷定性方法主要是根据波形变化的静态、动态特征及缺陷的分布状态, 结合被检材料的加工工艺特点等，通过各种不同的扫查方法，依据检测人员的经验对缺陷进行综合分析和判断的[6]。判断结果的准确性与检测人员的业务能力、技术水平和从事超声检测的经验有一定关系。以A型脉冲反射式超声波探伤为例，对缺陷定性主要采用综合判断法，一般是从回波特征上判断出缺陷的几何形状，常用的判定方法主要有：1）根据缺陷静态波形判断2）根据缺陷动态波形判断3）根据缺陷回波个数、回波高度及回波下降速率判断4）根据缺陷波形分布状态及几何位置判断5）采用不同位置、不同探头扫查比较判断6）根据底面回波的变化判断等。另外，相位判别法也被用来对缺陷进行定性分析[4-5]。
为解决常规超声检测技术向高准确率、高可靠性方向发展的问题，目前在若干领域超声检测开始向超声无损评价发展, 使得超声检测内容有了新的内涵。从超声检测新技术的应用面来看, 它包含了许多内容, 如超声波应力与残余应力测量技术、超声显微镜技术及超声层析成象技术等,。新的技术包括超声导波技术、声发射新技术、新型非接触超声换能方法及超声信息处理与模式识别等。90年代至今，缺陷识别技术研究重点已经转向缺陷回波信号的特征分离选取、特征参量的数字处理技术（如谱分析技术、自适应技术、相关技术、小波分析技术等）及缺陷模式识别方法（如统计决策法、人工神经网络、专家系统等）。如何有效且准确地提取缺陷信号特征参数，并实现超声检测缺陷性质的智能化识别是目前国内外超声检测研究的重点和难点问题之一[4]。
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