金属焊缝内部缺陷的三维形貌及应力特征的无损检测方法技术

本发明专利技术公开了一种金属焊缝内部缺陷的三维形貌及应力特征的无损检测方法，该检测方法是结合X射线计算机断层扫描技术和有限元分析技术，可以在不破坏试件的条件下，检测出异种金属焊缝内部孔洞缺陷的三维形貌、应力特征，该方法还可以得出异种金属焊缝内部孔洞缺陷的空间分布，孔洞体积，孔隙率和孔尺度分布演化规律，以及孔的拓扑性能，如连通性，曲折度等信息；其检测过程包括制样，对试验样件扫描获得扫描图片并记录对应的金属焊接参数，对获得的扫描图片信息进行处理并重建三维模型，对三维模型进行模型力学分析进行验证。

Nondestructive testing method for 3D appearance and stress characteristics of internal defects in Metal Welds

The invention discloses a three-dimensional shape of internal defects of weld metal and nondestructive testing method of the characteristics, the detection method is combined with X ray computed tomography technology and finite element analysis, can not damage the specimen under test three dimensional morphology, dissimilar metal weld defects in the stress characteristics the spatial distribution, the method can also be obtained for dissimilar metal weld defects in the pore volume, porosity and pore size distribution and pore evolution, the topological properties, such as connectivity, tortuosity and other information; the detection process including sample preparation for scanned images of the sample scan and record the corresponding metal welding parameters the scanned image information acquisition, processing and reconstruction of 3D model, analysis model of three-dimensional mechanical model.

【技术实现步骤摘要】
金属焊缝内部缺陷的三维形貌及应力特征的无损检测方法
本专利技术属于异种金属焊接结构检测
，涉及一种针对异种金属焊缝而形成的内部缺陷进行检测的方法，尤其是对该内部缺陷的三维形貌及应力特征进行无损检测。
技术介绍
金属焊缝时，由于焊接工艺原因，金属的焊接区域总会不可避免地产生各种微观缺陷，其中，微观孔洞是焊接结构中存在的主要缺陷形式，而这些微观孔洞会造成结构的应力集中，结构在外载荷作用下，其内部微观孔洞不断发生演化，并会最终导致构件及整体结构的破坏。微观孔洞体积和位置分布都具有随机性，其发展过程为微观孔洞到宏观结构缺陷的多尺度损伤演化过程。材料与结构内部在小尺度上的不连续性往往会对其宏观性能产生明显影响。此外，由于异种金属焊接过程中产生的化学反应，在异种金属焊缝中存在了不同的化合物，其不同的物理性能对整体焊缝在力学性能上的表现产生巨大的影响。为了能准确地建立异种金属焊缝内部缺陷的三维模型，研究不同的工艺参数对孔洞空间分布及孔洞三维形态的影响，及孔洞对整体焊缝力学性能的影响，同时区分出不同焊接化合物对整体焊缝力学性能的影响，必须要发展一种新型的检测手段，既能检测出异种金属焊缝内部缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属焊缝内部缺陷的三维形貌及应力特征的无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：①制样：根据实验设计获得不同参数条件下经过激光焊接的钢铝异种金属焊接待测试件，将待测试件通过线切割获得所需测试部位的试验样件，所述参数条件包括焊接速度、焊接功率、离焦量、保护气体；②扫描：选取所述试验样件进行X射线全方位识别计算机断层扫描，分别记录扫描图像与对应异种金属的焊接参数；③信息处理：利用软件VG Studio MAX2.0对步骤②中的断层扫描信息进行分析，获得内部缺陷三维参数信息，所述内部缺陷三维参数信息包括三维孔洞体积、孔隙率、孔尺度分布、三维孔洞空间分布与异种金属焊接参数的影响规律；④信息处理：利用...

【技术特征摘要】
1.一种金属焊缝内部缺陷的三维形貌及应力特征的无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：①制样：根据实验设计获得不同参数条件下经过激光焊接的钢铝异种金属焊接待测试件，将待测试件通过线切割获得所需测试部位的试验样件，所述参数条件包括焊接速度、焊接功率、离焦量、保护气体；②扫描：选取所述试验样件进行X射线全方位识别计算机断层扫描，分别记录扫描图像与对应异种金属的焊接参数；③信息处理：利用软件VGStudioMAX2.0对步骤②中的断层扫描信息进行分析，获得内部缺陷三维参数信息，所述内部缺陷三维参数信息包括三维孔洞体积、孔隙率、孔尺度分布、三维孔洞空间分布与异种金属焊接参数的影响规律；④信息处理：利用软件VGStudioMAX2.0针对步骤③获得的信息进行分析，异种金属在焊接过程中会在焊缝位置形成不同的金属化合物，而不同的金属化合物的物理性能不同，引起X射线衰减程度也不同，针对步骤③的信息分析后...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙江启，管倩倩，黄文浩，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33