一種實心軸鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于超聲波相控陣截面掃描領域，具體涉及一種鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法。
【背景技術】
[0002]在20世紀60年代期間，關于超聲波相控陣技術的研宄主要局限于實驗室；60年代末70年代初期，醫學研宄人員已能用相控陣技術進行人體超聲成像應用。而超聲波截面圖技術在工業方面的應用發展非常緩慢，主要是相控陣檢測系統復雜性，而當時的計算機水平又非常低，缺乏對多陣列晶片探頭進行快速激發以及對掃查產生的大量數據文件進行處理的能力；另一方面原因就是儀器費用太高昂。隨著計算機技術的快速發展，相控陣系統的復雜性和費用大大降低，且相控陣檢測技術相對于普通超聲波檢測技術有明顯的優勢，因此該技術在工業領域逐漸興起。但是現有技術中還沒有針對特定缺陷的截面圖識別方法。
[0003]超聲相控陣技術用于工件檢測的兩個突出特點是聚焦和聲束控制。靈活的電子動態聚焦能力使得快速進行工件缺陷探傷并保證較高的精確度成為可能，缺陷的漏檢情況能夠很大程度得以避免，對微小缺陷的檢測能力也有所提高。靈活的電子聲束控制能力，大大加強了超聲在工件凸或凹起區域內的檢測能力。
[0004]因此，需要一種鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法以解決上述問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是針對現有技術中超聲波截面圖對于實心軸鍛件缺陷類型的判斷不夠科學的缺陷，提供一種簡單方便的實心軸鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法。
[0006]為實現上述發明目的，本發明實心軸(或方)鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法可采用如下技術方案:
一種實心軸鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法，利用超聲波相控陣截面掃描設備對鍛件進行檢測，得到超聲波截面圖像；
當所述超聲波截面圖像中缺陷的長度與寬度的比小于3時，所述缺陷為點狀缺陷；
當所述超聲波截面圖像中缺陷的長度與寬度的比大于等于3時，所述缺陷為條狀缺陷；
當所述超聲波截面圖像中包括多個缺陷且缺陷的最大長度大于等于缺陷之間的最大間距時，所述缺陷為多點密集缺陷；
當所述超聲波截面圖像中包括多個缺陷且缺陷的最大長度小于缺陷之間的最大間距時，所述缺陷為多點分散缺陷；
當所述超聲波截面圖像中缺陷為條狀缺陷且缺陷各部分距離所述超聲波截面圖像邊緣的最小距離不變或變化范圍為[0，5mm]，所述缺陷為環狀缺陷；
當所述超聲波截面圖像中心存在單個缺陷且缺陷的形狀為不規則形狀時，所述缺陷為中心縮孔缺陷；
當所述超聲波截面圖像中心四周存在多個缺陷且缺陷的形狀為不規則形狀，所述缺陷為中心疏松缺陷。
[0007]有益效果:本發明的實心軸鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法可操作性強，檢測結果便于永久保存，這都為缺陷的定位、定量、定性的最終判定提供了有利的判定依據。利用超聲波截面圖掃描可獲得實心軸鍛件的超聲剖面成像，進而利用本發明的識別方法獲得缺陷的具體形狀和精確位置，這為實心軸鍛件的安全評定，壽命評估和殘余應力計算等提供了準確的預測依據。
【附圖說明】
[0008]圖1為超聲波截面圖掃描的示意圖；
圖2為超聲波截面圖掃描的點狀缺陷；
圖3為超聲波截面圖掃描的條狀缺陷；
圖4為超聲波截面圖掃描的多點密集缺陷；
圖5為超聲波截面圖掃描的多點分散缺陷；
圖6為超聲波截面圖掃描的環狀缺陷；
圖7為超聲波截面圖掃描的中心縮孔缺陷；
圖8為超聲波截面圖掃描的中心疏松缺陷；
圖9為超聲波截面圖掃描的多點密集缺陷+條狀缺陷；
圖10為超聲波截面圖掃描的多點密集缺陷+多點分散缺陷+條狀缺陷；
圖11為超聲波截面圖掃描的環狀缺陷+多點密集缺陷+條狀缺陷；
圖12為超聲波截面圖掃描的環狀缺陷+多點密集缺陷+條狀缺陷。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0010]請參閱圖1所示，本發明的實心軸鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法，利用超聲波截面圖掃描設備對實心軸鍛件進行檢測，得到超聲波截面圖像；其中，超聲波相控陣截面圖掃描設備利用垂直面影像構建缺陷的幾何輪廓線，利用超聲波探頭環繞工件表面構建輪廓圖的方法對實心軸鍛件進行檢測。
[0011]其中，超聲波相控陣截面掃描設備包括超聲波探頭，X方向和Y方向為迪卡爾坐標的二維方向。
[0012]當所述超聲波截面圖像中缺陷，存在多個類型，則面積最多類型(A類型)寫在前面、面積次之(B類型)寫在后邊、面積最少(C類型)寫在最后，組合缺陷書寫形式為A+B+C，所述缺陷為A+B+C。
[0013]實施例1
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現超聲波截面圖像中缺陷的長度與寬度的比為1，缺陷為點狀缺陷，請參閱圖2所示。
[0014]實施例2
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現超聲波截面圖像中缺陷的長度與寬度的比大于3，缺陷為條狀缺陷缺陷，請參閱圖3所示。
[0015]實施例3
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現多點缺陷群中，缺陷中的最大長度不小于缺陷之間的最大間距，缺陷為多點密集缺陷，請參閱圖4所示。
[0016]實施例4
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現多點缺陷群中，缺陷中的最大長度不小于缺陷之間的最大間距，缺陷為多點分散缺陷，請參閱圖5所示。
[0017]實施例5
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現缺陷為條狀缺陷且缺陷各部分距離超聲波截面圖像邊緣的最小距離不變或者變化范圍為[0，5mm]，缺陷為環狀缺陷，請參閱圖6所示。
[0018]實施例6
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現一缺陷，其形狀為橢圓形、圓形或多邊形等不規則行者，缺陷為中心縮孔缺陷，請參閱圖7所示。
[0019]實施例7
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現超聲波相控陣截面中心四周存在多個缺陷且缺陷的形狀為不規則形狀，缺陷為中心疏松缺陷，請參閱圖8所示。
[0020]實施例8
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現兩處缺陷，多處多點密集缺陷、一處條狀缺陷，缺陷為多點密集缺陷+條狀缺陷，請參閱圖9所示。
[0021]實施例9
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現四處缺陷，多處多點密集缺陷、二處多點分散缺陷、一處條狀缺陷，缺陷為多點密集缺陷+多點分散缺陷+條狀缺陷，請參閱圖10所示。
[0022]實施例10
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現三處缺陷，一處環狀缺陷、三處多點密集缺陷、二處條狀缺陷，缺陷為環狀缺陷+多點密集缺陷+條狀缺陷，請參閱圖11所示。
[0023]實施例11
超聲波相控陣截面掃描，從檢測面方向探測，發現三處缺陷，一處環狀缺陷、四處條狀缺陷、三處多點密集缺陷，缺陷為環狀缺陷+條狀缺陷+多點密集缺陷，請參閱圖12所示。
[0024]本發明的實心軸鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法可操作性強，缺陷的位置分布、幾何特征描述更為準確，圖示化結果直觀可靠，檢測便于永久保存，這都為缺陷的定位、定量、定性的最終判定提供了有利的判定依據。利用超聲波截面圖掃描可獲得實心軸鍛件的超聲剖面成像，進而利用本發明的識別方法獲得缺陷的具體形狀和精確位置，這為實心軸鍛件的安全評定，壽命評估和殘余應力計算等提供了準確的預測依據。
【主權項】
1.一種實心軸鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法，其特征在于:利用超聲波相控陣截面掃描設備對鍛件進行檢測，得到超聲波截面圖像； 當所述超聲波截面圖像中缺陷的長度與寬度的比小于3時，所述缺陷為點狀缺陷； 當所述超聲波截面圖像中缺陷的長度與寬度的比大于等于3時，所述缺陷為條狀缺陷； 當所述超聲波截面圖像中包括多個缺陷且缺陷的最大長度大于等于缺陷之間的最大間距時，所述缺陷為多點密集缺陷； 當所述超聲波截面圖像中包括多個缺陷且缺陷的最大長度小于缺陷之間的最大間距時，所述缺陷為多點分散缺陷； 當所述超聲波截面圖像中缺陷為條狀缺陷且缺陷各部分距離所述超聲波截面圖像邊緣的最小距離不變或者變化范圍為[O，5mm]，所述缺陷為環狀缺陷； 當所述超聲波截面圖像中心存在單個缺陷且缺陷的形狀為不規則形狀時，所述缺陷為中心縮孔缺陷； 當所述超聲波截面圖像中心四周存在多個缺陷且缺陷的形狀為不規則形狀，所述缺陷為中心疏松缺陷。
【專利摘要】本發明公開了一種實心軸鍛件內部缺陷的超聲波截面圖識別方法, 利用超聲波相控陣截面掃描設備對鍛件進行檢測，得到超聲波截面圖像,可操作性強，檢測結果便于永久保存，這都為缺陷的定位、定量、定性的最終判定提供了有利的判定依據。利用超聲波截面圖掃描可獲得實心軸鍛件的超聲剖面成像，進而利用本發明的識別方法獲得缺陷的具體形狀和精確位置，這為實心軸鍛件的安全評定，壽命評估和殘余應力計算等提供了準確的預測依據。
【IPC分類】G01N29-06
【公開號】CN104792874
【申請號】CN201510219415
【發明人】張利, 陳昌華
【申請人】南京迪威爾高端制造股份有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月30日