孔隙率试块的制作方法及孔隙率快速检测方法技术

本发明专利技术提供一种孔隙率试块的制作方法和孔隙率快速检测方法，通过对灰度值接近的孔隙率试块、性能测试试样分别进行孔隙率统计和性能测试，可以获得不同的孔隙率试块的灰度值和与该孔隙率相关联的性能参数，建立灰度值、孔隙率与性能参数的关联数据库，从而只需要根据灰度值即可快速判断待检测件的孔隙率、性能参数，不需要对每个待检测件进行孔隙率计算和性能测试，大大提高了检测效率，缩短了研发进度。

【技术实现步骤摘要】
孔隙率试块的制作方法及孔隙率快速检测方法
本专利技术涉及一种孔隙率试块的制作方法。本专利技术还涉及一种孔隙率快速检测方法。
技术介绍
金属零件的激光增材制造技术(俗称3D打印技术)是从20世纪80年代发展起来的一项先进制造技术，其基本原理是根据零件的三维数字化模型进行切片分层处理，采用数控工作台按照软件设定的路径进行扫描，通过激光熔化金属粉末层层叠加获得近净成形零件。但由于加工技术的局限性，某些缺陷的产生和扩展是无法避免的。常见的缺陷形式包括气孔、未熔合、球化、变形、开裂等。其中，气孔的形成取决于粉末材料的特性(主要是指粉末的松装密度)，形成的气孔形貌呈球形，在成形件内部的分布具有随机性，在成形件内部都有分布并且大多分布在晶粒内部；而由熔合不良而导致的孔洞多呈带状分布在层间或道间的搭接处。气孔和孔洞的产生不可避免，却会对制件的性能产生巨大的影响。如何表征出这些缺陷，并定量分析出这些缺陷对力学性能的影响是一个迫切需要解决的技术难题。工业CT检测技术能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种孔隙率试块的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、按照试验要求，制作试验件和与所述试验件制作工艺相同的随炉件；/nS2、对所述试验件、随炉件进行扫描，获得所述试验件、随炉件的各查扫位置点的灰度分布图，生成所述试验件、随炉件的二维平面灰度图；/nS3、将所述试验件的二维平面灰度图的灰度值与无缺陷的对比试块的灰度值进行对比，与所述无缺陷试块的灰度值差异在±15以内的区域，认为是无缺陷区域；/nS4、将所述试验件的二维平面灰度图除无缺陷区域以外的部分划分为若干第一区域，并计算每个第一区域的灰度值，相邻的灰度值差异在±15以内的第一区域合并为一个第一灰度区域；/nS5、计算每个所述第一...

【技术特征摘要】
1.一种孔隙率试块的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照试验要求，制作试验件和与所述试验件制作工艺相同的随炉件；
S2、对所述试验件、随炉件进行扫描，获得所述试验件、随炉件的各查扫位置点的灰度分布图，生成所述试验件、随炉件的二维平面灰度图；
S3、将所述试验件的二维平面灰度图的灰度值与无缺陷的对比试块的灰度值进行对比，与所述无缺陷试块的灰度值差异在±15以内的区域，认为是无缺陷区域；
S4、将所述试验件的二维平面灰度图除无缺陷区域以外的部分划分为若干第一区域，并计算每个第一区域的灰度值，相邻的灰度值差异在±15以内的第一区域合并为一个第一灰度区域；
S5、计算每个所述第一灰度区域的灰度值；
S6、将所述随炉件的二维平面灰度图划分为若干第二区域，并计算每个第二区域的灰度值，相邻的灰度值差异在±15以内的第二区域合并为一个第二灰度区域；
S7、计算每个所述第二灰度区域的灰度值；
S8、在所述试验件对应第一灰度区域的部分切割出若干性能测试试样，在所述随炉件对应第二灰度区域的部分切割出若干孔隙率试块；
S9、若所述性能测试试样所对应的第一灰度区域与所述孔隙率试块所对应的第二灰度区域的灰度值差异在±15以内，则将该性能测试试样与该孔隙率试块匹配为一组；
S10、对所述孔隙率试块进行孔隙率统计，对所述性能测试试样进行性能测试，同一组的所述性能测试试样所获得的性能参数与所述孔隙率试块所获得的孔隙率相匹配。


2.根据权利要求1所述的孔隙率试块的制作方法，其特征在于，步骤S3中的对比试块的制作过程，包括以下步骤：
S31、使用与所述试验件、随炉件的相同的制作工艺制作对比件；
S32、将所述对比件进行CT检测，将所述对比件的无缺陷的区域切割出，切割出的部分作为对比试块。


3.根据权利要求1所述的孔隙率试块的制作方法，其特征在于，对于步骤S4中的将所述试验件的二维平面灰度图除无缺陷区域以外的部分划分为若干第一区域，包括以下步骤：
S41、对所述试验件的二维平面灰度图除无缺陷区域以外的部分进行预划分，划分为若干第一预备区域；
S42、通过灰度概率密度函数，获得每个所述第一预备区域的灰度概率曲线；
S43、计算所述第一预备区域的灰度概率曲线的灰度均值，判断90％的灰度值是否在灰度均值±10以内；若是，则执行步骤S44；若否，则执行步骤S45；
S44、认为该第一预备区域的均匀性达标，将该第一预备区域定义为一个第一区域；
S45、认为该第一预备区域的均匀性不达标，将该第一预备区域再次划分，将再次划分后的区域重新定义为一个第一预备区域，并执行步骤S42。


4.根据权利要求1所述的孔隙率试块的制作方法，其特征在于，对于步骤S6中的将所述随炉件的二维平面灰度图划分为若干第二区域，包括以下步骤：
S61、对所述随炉件的二维平面灰度图进行预划分，划分为若干第二预备区域；
S62、通过灰度概率密度函数，获得每个第二预备区域的灰度概率曲线；
S63、计算所述第二预备区域的灰度概率曲线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，柴象海，李颖，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31