鋁合金厚板電磁超聲缺陷檢測方法研究.pdf

1、鋁合金厚板廣泛應(yīng)用于航空航天和軍事國防等領(lǐng)域。隨著我國航空工業(yè)的高速發(fā)展和軍事現(xiàn)代化進程的加速進行，鋁合金厚板的需求量急劇增加。由于我國加工制備技術(shù)和設(shè)備的相對落后，鋁合金厚板在生產(chǎn)過程中難免會出現(xiàn)各種缺陷。目前主要采用壓電超聲技術(shù)對鋁合金厚板進行出廠檢測，而壓電超聲在檢測的過程中需要使用耦合劑，這對檢測效率和檢測精度都造成了影響。電磁超聲技術(shù)無需使用耦合劑，并且能夠很方便地產(chǎn)生多種類型的超聲波，有利于提高檢測效率和檢測精度。因此研究鋁

2、合金厚板的電磁超聲缺陷檢測方法具有重要的理論意義和實用價值。
　　本文首先研究了各種類型超聲波的特點和不同探傷方法的優(yōu)缺點，選擇了垂直入射的水平偏振橫波和反射法對鋁合金厚板進行檢測，并采用缺陷的二次反射回波來彌補近表面的檢測盲區(qū)。
　　由于檢測對象是非鐵磁性材料，本文對洛倫茲力機理的電磁超聲換能器（EMAT）進行了分析。對實際檢測中常用于激發(fā)水平偏振橫波的蝶形線圈EMAT和螺旋線圈EMAT進行了本體和聲場的三維有限元建模。仿

3、真結(jié)果表明，蝶形線圈EMAT具有更好的檢測效果。
　　設(shè)計并實現(xiàn)了鋁合金厚板電磁超聲缺陷檢測裝置。該裝置主要包括高頻大功率的隔離型驅(qū)動電路，高增益低噪聲的多級濾波放大電路，可控增益放大電路以及多通道的數(shù)據(jù)采集電路等。實驗結(jié)果表明，該裝置能夠驗證本文建模與仿真結(jié)果的正確性，并已初步具備鋁合金厚板缺陷檢測能力。該裝置的成功研制也為電磁超聲技術(shù)在鋁合金厚板缺陷檢測中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　本文研究了缺陷檢測信號處理算法。針對缺陷檢