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工业CT成像技术在夹杂缺陷的检测与研究

   工业CT成像技术在夹杂缺陷的检测与研究

  夹杂缺陷的检测与研究目前,高铁齿轮箱体材料多为铸件,铸件中存在各种尺度和维数的缺陷,在服役过程中,微结构形态、缺陷分布和形貌、界面特性、孔隙率等都极大地影响着材料宏观整体韧性、强度、硬度等力学 性能。铸件缺陷主要以夹杂缺陷为主,具有复杂性,一般无损检测方法不能对其进行直观、高效地检测,而工业CT成像技术可以清晰地检测出铸件夹杂缺陷的立体结构状况,直观地显示出夹杂缺陷的位置及形状。

蔡司工业CT

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  利用蔡司工业CT成像技术对高铁齿轮箱体内部缺陷进行检测,指出夹杂缺陷所占比例最大,通过设计试验获得了箱体材料的夹杂缺陷的三维图像,如图3所示,实现了对高铁齿轮箱体内部缺陷自动、准确地分类和识别,为实现高铁齿轮箱体材料内部缺陷的自动识别提供了技术支持。

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  图3高铁齿轮箱体内部夹杂缺陷三维图

  混凝土,尤其是水泥混凝土已成为现代工程(建筑、道路、桥梁等)最重要的材料之一。混凝土使用过程中由于各种原因其内部会产生夹杂缺陷,影响混凝土的力学性能,带来工程安全隐患。

  工业CT成像技术是测试混凝土微观夹杂缺陷的重要手段,通过观察混凝土同一区域在不同压力下的CT成像,比较CT成像的灰度值,可以推导出该区域微观夹杂缺陷的演变情况,从而为完善混凝土的加工和制备工艺,提高混凝土的质量提供理论支持。

  由于复合材料具有低线胀系数、高比模数、高比强度、防腐耐蚀等优点,已广泛应用于武器装备、航空航天、汽车等领域。但复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过化学或物理方法制备而成的,在应用过程中会由于原材料中自带杂质或油污、加工工艺技术问题及操作不当等因素产生以夹杂、分层为主的各种缺陷,因此工业CT成像技术对控制和提高复合材料制品的质量,改善生产工艺有指导意义。.

  如图4所示。图4(a)中发亮的部位是复合材料制品内部的夹杂缺陷,该夹杂缺陷的密度大于原材料的密度,所以其灰度比周边大;但由于大多数材料的密度较为接近,所以无法只依据CT图像对夹杂的类别做出判断。图4(b)中 黑色的连续不规则的线条为复合材料制品内部的分层缺陷。