金属构件因其良好的物化性能被广泛应用于机械、核电、航空、航天、交通、国防等领域,但在其加工过程中不可避免地会产生残余应力,构件内部残余应力状态的准确测试已经成为高端装备性能评估、寿命预测、失效分析的重要手段。
本项目针对现阶段超声波残余应力检测技术面临的问题展开研究,与宝鸡钛业股份有限公司合作进行了“钛合金构件残余应力无损监测分析技术研究”的研发工作,完成了钛合金残余应力超声楔块研发,形成了钛合金超声无损残余应力测试企业规程1项,发表论文2篇,获软件著作权2项。
经过近3年研发,超声残余应力设备已经更新到第三代,通过特殊定制超声板卡、系统软件及超声信号采集装置,初步实现一台设备同时具备探伤和残余应力检测功能,拥有超声楔块自动贴合装置,自补偿、自判断及多维显示功能的测量软件,具有深度学习功能声学数据库及超声板卡优化设计等关键核心技术。

图1. 超声无损探伤/应力检测一体机

图2. 金属构件应力检测
(a)深潜器;(b)无缝钢管;(c)铝制锻造圆环;(d)锻压机缸体
近年来,陕西省机器人关键零部件先进制造与评估重点实验室在技术成果转化、服务地方产业等方面开展了大量且富有成效的工作,获得了一系列产业化成果。高晓龙副教授的项目获得秦创原“春种计划”的支持为重点实验室研究队伍建设提供了重要支撑。
(陕西省机器人关键零部件先进制造与评估重点实验室 文/何波 审核/李亮)