Page 250 - 《应用声学》2023年第2期
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             宜性的研究,并进一步探究表面粗糙度对检测效果                            与水浸式超声检测结果进行对比,如图 7 所示。结
             的影响。首先利用 CIVA 软件仿真模拟声波发射确                         果表明,PAUT 对钛合金增材制件的内部微小缺陷
             定探头及扫查参数,随后分别对表面粗糙程度不同                            具有更好的检测效果,且在不同成型方向上均有较
             的样品进行物理扫查,成功检测到制件内部尺寸在                            高的成像精度。
             2 ∼ 5 mm 之间的缺陷,与仿真结果很好对应。研究
             表明,PAUT 是进行电弧增材制件内部缺陷检测的
             有效方法,并能有效克服成型表面相对粗糙对检测
             结果的影响。

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                 ଊ฾٨          ᄱ଍᫼᫼Ћ                Ꭵᬞ                                      Defect 1


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                 ଊ฾٨          ᄱ଍᫼᫼Ћ                Ꭵᬞ
                                                                                 (b) ᄱ଍᫼Aฉ

                             图 5  PAUT 原理
                     Fig. 5 Schematic diagram of PAUT




                 ᄱ଍᫼ଊ݀
                                                                        (c) ඵ๓रCੳ          (d) ᄱ଍᫼Cੳ
                                                 ᡔܦԧ࠱
                                                                  图 7  水浸式超声与相控阵超声缺陷检测效果              [16]
                                                                  Fig. 7 Defect results by immersion ultrasonic and
                                                                  linear array inspection [16]
                            ฉ᫼᭧
                                                                   在线检测能对增材制造过程进行实时反馈,及
                                             ᐑཥག
                                                               时调整制造工艺参数,保证成型件质量,是增材制造
                     图 6  相控阵超声声束偏转、聚焦原理
                                                               技术发展的必然要求。Chabot 等            [17]  探究超声相控
               Fig. 6 Schematic diagram of phased array ultra-
                                                               阵检测对电弧增材制造过程在线检测的适宜性,提
               sonic beam deflection and focusing
                                                               出针对缺陷大小定量预测的检测方法,成功检测到
                 针对金属增材制件内部缺陷采用常规超声检
                                                               大小在 0.6∼1 mm 的缺陷,并利用 X 射线断层扫描
             测方法效率低、成像结果差等问题,李文涛等                    [15]  提
                                                               技术验证了检测结果。实验结果表明,PAUT 是进
             出适用于钛合金增材制件的内部回波成像方法,基
                                                               行电弧增材制造在线检测的有效方法,能够集成到
             于相控阵全矩阵数据采集的方法分析声波沿不同
                                                               制造环境,提供实时监测数据。
             表面入射时群速度随角度的变化规律,对试件的各
                                                                   针对传统超声技术难以克服的问题,相控阵超
             项异性进行分析,并基于测量结果对相控阵超声成
                                                               声技术以其检测分辨率高、声束灵活控制等特点,展
             像算法进行校正。结果表明,相比于线形阵列探头,
                                                               示了在金属增材制件缺陷检测中的独特优势。不仅
             环形阵列探头结合全聚焦算法能更精确地表征试
                                                               如此,由于 PAUT速度快、检测精度高,其应用于在
             样的内部缺陷,有更好的应用前景。
                                                               线检测的潜力也被发掘,并取得了初步成果。
                 Wang 等  [16]  针对微小缺陷常规超声检测识别
             困难的问题,基于全矩阵聚焦技术,提出一种适用于                           2.1.3 激光超声检测
             环形阵列探头的超声成像算法,分析了不同成型方                                激光超声技术利用脉冲激光以热弹效应或热
             向成像结果的差异,并将相控阵超声缺陷检测结果                            灼效应在被测工件中产生超声应力脉冲,应力脉冲
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