[发明专利]一种激光熔覆再制造零件缺陷类型超声检测分析方法

摘要

一种激光熔覆再制造零件缺陷类型超声检测分析方法，将超声纵波探头放在激光熔覆再制造零件表面上，设置采样系统的增益参数；在零件表面上移动探头；采集扫查到的缺陷回波信号，并将其传输到信号分析系统中，将纵波直探头更换为小角度纵波探头，在零件表面上移动探头，再次采集扫查到的缺陷回波信号，并将其传输到信号分析系统中；再次更换小角度纵波探头，采集扫查到的缺陷回波信号，并将其传输到信号分析系统中；利用信号分析系统，分别对三次采集的缺陷信号作快速傅立叶(fft)变换处理，得到三种检测方式下缺陷回波信号的频谱分析图；通过观察缺陷回波频谱形状以及是否与超声波检测方向相关联，关联的紧密程度来区分缺陷的类型。

主权项

一种激光熔覆再制造零件缺陷类型超声检测分析方法，其特征在于：应用于至少包括超声脉冲发射接收仪(1)、采样系统(2)、数字示波器(3)、信号分析系统(4)以及超声纵波探头(5)的检测装置中，该方法包括，步骤1)、将超声纵波探头5放在激光熔覆再制造零件表面上，使超声波声束传播方向与激光熔覆层中晶粒的取向平行或垂直,设置采样系统(2)的增益参数，使数字示波器(3)上显示的第一次接收的底波信号幅值为满屏的80％；步骤2)、在零件表面上移动探头，移动速度不应超过150mm/s，对零件内部缺陷进行扫查；步骤3)、观察数字示波器(3)上显示的回波信号，当出现缺陷回波信号时，利用采样系统(2)中的时间闸门采集缺陷回波信号，并将采集到的信号传输到信号分析系统(4)中；步骤4)、更换探头，采用小角度纵波探头，纵波入射角度αL小于第一临界角αI，(cl1为第一介质有机玻璃中纵波传播速度,cl2为第二介质激光熔覆层中纵波传播速度)，为了保证检测效果，减少激光熔覆再制造零件中折射横波的成分，本发明中采用的纵波探头入射角度αL的取值范围为5°～9°；采用步骤3)的方法采集扫查到的缺陷回波信号，并将其传输到信号分析系统(4)中；步骤5)、再次更换探头，采用入射角度不同于步骤(4)的小角度纵波探头(入射角度αL的取值范围为5°～9°)，采用步骤3)的方法采集扫查到的缺陷回波信号，并将其传输到信号分析系统4中；步骤6)、利用信号分析系统4，分别对步骤3)、步骤4)、步骤5)采集的信号作快速傅立叶(fft)变换处理，fft变换的原理为：设x(n)(n＝0,1,…,N‑1)为采集到的缺陷回波信号，则对应的快速傅立叶变换为：X(k)=Σn=0N-1x(n)e-j2πNnk=Σn=0N-1x(n)WNnk,]]>其中，具有对称性和周期性，即：WNk(N-n)=WN-kn]]>通过快速傅立叶(fft)变换，得到三种检测方式下缺陷回波信号的频谱分析图；通过观察缺陷回波频谱形状以及是否与超声波检测方向相关联，关联的紧密程度来区分缺陷的类型。