摩擦焊焊缝的振动红外热像无损检测技术的研究

本项目研究了摩擦焊焊缝内部裂纹缺陷的振动红外热像检测方法和技术。研究内容包括：超声红外热像检测的传热和振动规律，焊缝热像检测的热激励方法和激励系统，热像检测数据处理方法，振动热像检测应用软件开发。研究结果表明，相对于复合材料而言，金属材料内部裂纹的检测宜用短时超声激励；采用一定支撑方式和超声激振相结合容易实现共振，有利于微小缺陷的检测；采用功率超声电源和夹芯式压电陶瓷超声换能器组成的激励系统可实现高频激振；利用先进的热像信号处理方法可使原始红外热像中的缺陷信息得到显著增强，从而提高检测方法的缺陷探测能力。项目的主要工作成果是：提出了摩擦焊焊缝振动热像检测的方法；完善了摩擦焊焊缝振动热像检测理论；找出了金属材料内部裂纹超声振动激励红外热像检测的规律，优化了检测条件；发展多种先进热像数据处理方法；开发了超声激振装置、应用软件及振动热像检测原型系统。该系统具有单次检测面积大、速度快、对人安全和可视化等优点，是裂纹等内部缺陷检测有力工具。本课题的研究对解决我国摩擦焊接头内部缺陷检测难题及推动红外热无损检测技术的进步都具有重要意义。