飞机油箱搅拌摩擦焊缝超声特征成像方法研究
飞机油箱是飞机的源力系统，其主要任务是贮存燃油并为发动机供应燃料,确保发动机在飞行过程中的稳定性。目前，飞机油箱蒙皮焊接主要采用搅拌摩擦焊技术，该技术具有优质、高效、低耗、变形小、无污染等优点，广泛应用于薄板焊接技术领域。在飞机油箱蒙皮的焊接过程中，由于人为选择焊接工艺参数不当及环境因素影响[34]，焊缝内会出现紧贴、细小和取向复杂的缺陷，这些缺陷往往会造成母材间的脱落和漏油的安全隐患，给国家财产带来巨大损失。 无损检测是一种有效的质量评价手段，可以帮助企业筛选出合格的飞机油箱，进而提高飞机油箱在使用过程中的安全性和可靠性。 课题针对飞机油箱焊缝中的常见缺陷问题，在传统飞机油箱焊缝手动超声检测的基础上，结合自动化检测技术，研制出多探头多角度的超声特征成像检测系统。系统对多通道的超声全波列检测信号进行分析和处理，以缺陷信号的回波幅值和相位信息为特征参量进行超声特征成像，以直观的图像形式显现出缺陷的位置和大小。通过设计高精度的机电控制系统，确保机械传动精度优于0.2mm；系统适用于焊缝内紧贴、细小和取向复杂的缺陷检测。对于紧贴型缺陷，系统可以检测出距焊缝表面0.1mm内的紧贴型缺陷。对于细小、取向复杂的缺陷，系统可以检测出壁厚0.3mm的纵向缺陷； 实验中采用横波和纵波联合检测方式，超声波从不同角度对同一缺陷进行检测，杜绝了缺陷的漏检和误判，同时提高灵敏度和分辨率。检测完成之后，可以回调历史检测记录，供检测人员对有异议的检测结果重新审阅。 论文主要介绍飞机油箱焊缝超声特征成像检测系统的检测原理、特点和方法，并基于油箱焊缝检测要求设计相应的探头组支架和机电控制系统，完成飞机油箱焊缝的自动化检测控制。制作带有人工缺陷的标准试样，获得特征图像，验证了系统的检测能力和检测精度等。
飞机油箱;焊缝缺陷;超声检测;特征成像;信号处理
南昌航空大学
硕士
测试计量技术及仪器
陈敏
2016
中文
TG115.285;V228.11
66
2017-02-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）