Onderzoek naar de methode van lasinspectie van buisfittingen van titaniumlegering

In dit document combineerde de auteur de specifieke werksituatie met de relevante technische kennis; allereerst de specifieke gevaren in de lassen van buisfittingen van titaniumlegering worden in detail uitgewerkt en op basis hiervan worden de twee veelgebruikte detectietechnologieën - beeldherkenningstechnologie voor het opsporen van fouten - en niet-lineaire ultrasone detectietechnologie - in detail besproken en geanalyseerd. Deze studie is gericht op de lasdetectie van buisfittingen van titaniumlegering verbeteren op een all-round manier en bieden inhoudelijke hulp bij productiewerk.

Titanium legering is een veelgebruikt metaal in de industriële productie. De hoge sterkte en corrosiebestendigheid zijn zeer waardevol in sommige speciale industrieën. Titaniumlegering is echter een metaal dat moeilijk te lassen is. Tijdens het lasproces wordt het gemakkelijk aangetast door de omgeving, faciliteiten en apparatuur, lasprocesen verschillende menselijke factoren, wat tot verschillende problemen bij het lassen leidt. Daarom moet het personeel na het lassen de las van de titaniumlegering detecteren buisfittingenVind het probleem de eerste keer en los het op met de bijbehorende technische middelen. In dit stadium, tEr zijn twee hoofdtypen lasnaden
detectietechnologie voor buisfittingen van titaniumlegering: radiografisch beeld
herkenningstechnologie en niet-lineaire ultrasone detectietechnologie. In de
Hieronder zal de auteur deze twee detectietechnologieën analyseren en bespreken
in detail. 

1. De schade van het lassen van de pijp van de titaniumlegering

(1) Scheuren in de laszone
Het gehalte aan S, P, C en andere chemische bestanddelen in titaanlegeringen is relatief klein, zodat het lage smeltpunt van eutectisch gevormd in de korrelgrens ook erg klein is. Bovendien is het kristallisatietemperatuurbereik van de titaanlegering zeer smal en is de krimp van de las tijdens het stollen niet voldoende, wat leidt tot een lage gevoeligheid voor warmscheuren.
Naast warme scheuren zijn er ook koude en vertraagde scheuren in de laszone van een titaanlegering. Stel dat het stikstof- en zuurstofgehalte in de las van een titaniumlegering relatief hoog is. In dat geval zullen de prestaties van de las verminderd worden, zal het fenomeen brosheid optreden en zullen er scheuren ontstaan onder invloed van een grote hoeveelheid lasspanning. Dit soort scheuren is een koude scheur, die ontstaat bij een te lage temperatuur.
In lassen van titaniumlegeringIn de door warmte beïnvloede zone komen soms ook vertraagde scheuren voor. De belangrijkste beïnvloedende factor van vertraagde scheuren is waterstof. Vertraagde scheurvorming is het meest schadelijke lasprobleem in het lasproces van pijpfittingen van titaniumlegeringen, dat alleen preventief behandeld kan worden. Het personeel moet de waterstofbron op de plaats van de lasverbinding van de titaniumlegering verminderen. Het kan behandeld worden door vacuümgloeien in combinatie met de werkelijke situatie om de schade van waterstofelementen in de lasverbinding op te lossen.
(2) Poreusheid van de las
Lasporositeit is het meest voorkomende defect in het lasproces van buisfittingen van titaniumlegeringen. N₂, O₂, H₂en H₂O in de las zal leiden tot het ontstaan van lasporositeit. De lasporiën van titanium legering pijpfittingen zijn meestal geconcentreerd in de smeltzone, een typisch kenmerk van titanium legering lasporiën. De poriën in de las van titanium legering buisfittingen zullen de spanning verhogen en de plasticiteit van het metaal rond de poriën verminderen, wat uiteindelijk tot breuk van de lasverbinding zal leiden. Daarom moet het personeel de lasporositeit tijdens het lasproces strikt controleren.

2. De toepassing van radiografische beeldherkenning bij de lasdetectie van buisfittingen van titaniumlegeringen

(1) Werkingsprincipe van het radiografische inspectiebeeld
Het detectiesysteem voor röntgenfouten bestaat uit een computer, een optische camera, een beeldverzamelkaart, een beeldopslagapparaat, een X-camera en een beeldversterker, en de detectie wordt voltooid door foto-elektrische conversie. Vanuit de specifieke werkmodus zendt de X-camera die in de beeldtafel voor röntgendetectie van gebreken is ingebouwd, röntgenstraling uit. De röntgenstraal gaat door de te detecteren buis van een titaniumlegering en de beeldontvanger ontvangt de detectiestraal. Op deze manier kan het onzichtbare licht omgezet worden in zichtbaar licht, en vervolgens voert de camera signaalomzetting uit om het optische signaal om te zetten in een elektrisch signaal. Het resulterende beeld wordt in een 256-kleuren grijstint op het display weergegeven.
Zodra er een probleem is in de laspositie van buisfittingen van titaniumlegering, kunnen technici enkele heldere vlekken en heldere lijnen zien in de beeldweergaveapparatuur, en door het beeldverwerkingssysteem, volgens de verschillende kenmerken van het beeld om de aard van het lasprobleem te bepalen.
(2) Verwerking van radiografisch beeld
De beeldverwerking van radiografische inspectie van buisfittingen van titaniumlegering is voornamelijk verdeeld in twee stappen. De eerste stap is het omzetten van het optische beeld via een beeldversterker en een camera. De tweede stap is het voltooien van de A/D-conversie door een computer en een beeldverzamelkaart.
De beeldverwerking moet eerst de ruis in het beeld elimineren. In het eigenlijke verwerkingsproces kan de buurtgemiddeldenmethode van het laagdoorlaatfilter gebruikt worden voor de filterverwerking. De randcontour van radiografische beelden bevat echter vaak veel informatie, waardoor de rand duidelijker moet zijn bij gebruik van de buurtgemiddelde methode. Relevante onderzoekers hebben overwogen om hoogdoorlaatfilters te gebruiken om beeldranden te beschermen, maar het filtereffect van hoogdoorlaatfilters op ruis zou beter kunnen zijn. Na voortdurende verkenning en oefening zal technisch personeel mediaanfiltering gebruiken om ruis te filteren.
Bij mediaanfilteren wordt over het algemeen een schuifvenster met oneven punten gebruikt, waarna de grijswaarde van elk punt in het venster wordt vervangen door de grijswaarde van de vaste waarde. De mediaanwaarde wordt in aflopende volgorde gerangschikt onder het oneven aantal elementen, en de middelste waarde wordt eruit gehaald. In het even aantal elementen verwijst de mediaanwaarde naar de gemiddelde grijswaarde van de twee elementen in de middelste positie na de rangschikking van groot naar klein. In wezen is het mediaanfilteren van digitale afbeeldingen het mediaanfilteren van tweedimensionale reeksen. In praktisch werk wordt het lasbeeld verwerkt door mediaanfiltering → adaptieve drempelverwerking → verwerking van solitaire puntfiltering → randdetectie → lasextractie.
Na het verwijderen van de ruis in het beeld van de belangrijkste lasdetectie, moeten de technici het beeld binariseren, het grijze beeld omzetten in zwart-wit en randdetectie en curve-fitting uitvoeren op het volgende beeld. Om de probleeminformatie in het beeld beter weer te geven, gebruiken de medewerkers tijdens de verwerking vaak de maximale variantiemethode om de adaptieve drempelwaarde te verduidelijken.

3. De toepassing van niet-lineaire ultrasone testtechnologie bij de lasdetectie van buisfittingen van titaniumlegeringen

(1) Technische principes van niet-lineair ultrasoon testen

Vanwege de vele contactdefecten in buisfittingen van titaniumlegeringen is het moeilijk om fouten vast te stellen met lineaire ultrasone methoden. Daarom zullen arbeiders tijdens het testproces kiezen voor niet-lineaire ultrasone testtechnieken die zeer gevoelig zijn voor contactdefecten om fouten vast te stellen. Er zijn vier hoofdtypen niet-lineaire ultrasone testtechnieken voor buisfittingen van titaniumlegeringen: harmonisch van hoge orde, subharmonisch, resonantiefrequentieverschuiving en mengmodulatie. De meest gebruikte detectiemethode in de praktijk is de hoge-orde harmonische methode. Wanneer ultrasone golven zich voortplanten in niet-lineaire elastische media, d.w.z. foutgebieden, zal de golfvorm een bepaalde vervorming ondergaan, wat leidt tot tweede of derde harmonischen in het ontvangen signaalspectrum.

(2) Beeldvormingsmethoden van niet-lineaire ultrasone testtechnologie
Net als bij lineaire ultrasone beeldvorming moet het beeldvormingssysteem signaalopwekkings- en ontvangstapparaten, energieomzettingsapparaten, mechanische scanapparaten, signaalverwerkingsmodules en beeldvormingsmodules omvatten om niet-lineaire ultrasone beeldvorming mogelijk te maken. Tijdens het ontwerpproces kan het personeel gebruik maken van de ultrasone excitatiecomponenten van het oorspronkelijke detectiesysteem om de functies voor bewegingsscannen, signaalacquisitie en opslag volledig te benutten en zo tijd te besparen bij de systeemontwikkeling.
Daarnaast is het ontwerp van transducers ook cruciaal om de stabiliteit van ultrasone signaaloverdracht en -ontvangst te garanderen. Gebaseerd op de werkelijke situatie van de inspectie van pijpfittingen van titaniumlegeringen, bespreekt de auteur voornamelijk twee transducerschema's die in de praktijk worden toegepast, namelijk de dubbele sondemethode en de dubbele wafeltaster methode, die gebaseerd zijn op de niet-lineaire harmonische methode. Het signaalopwekkingssysteem genereert een fundamenteel golfsignaal met een uitgestelde frequentie tijdens de werking, dat vervolgens omgezet wordt in de overeenkomstige geluidsgolf onder invloed van een transducer. Onder de weerkaatsing van het werkstuk worden de aanwezigheid en amplitude van de tweede harmonische in het ontvangen signaal geëvalueerd, en de middenfrequentie van de ontvangende transducer is 2f.
Bij de dubbele sondemethode zal, wanneer een invallende golf met een frequentie van f de lasplaats van een pijpfitting van een titaniumlegering binnengaat, de geluidsstraal een focus vormen op de lasplaats, en de sonde zal de gereflecteerde echo met een frequentie van 2f ontvangen; Bij de bimorfe methode worden de zendende en ontvangende chips tijdens het ontwerpproces op innovatieve wijze in dezelfde akoestische lens geplaatst, en de akoestische frequentie van de ontvangende chip is ook tweemaal die van de zendende chip.

4. Samenvatting

Samengevat worden de inherente eigenschappen van buisfittingen van titaniumlegeringen tijdens het lassen en hun specifieke toepassingen in de industriële productie behandeld. Het relevante technische personeel moet tijdens het testproces uitgaan van zowel het algemene als het gedetailleerde perspectief, en redelijk gebruik maken van radiografische beeldherkenningstechnologie en niet-lineaire ultrasone testtechnologie, om de wetenschappelijke en effectieve testresultaten te waarborgen en het toepassingsniveau van de titaniumlegeringssleutel in de industriële productie effectief te verbeteren.
Auteur: Yu Pei