长文 铝合金铸件检测中的X射线DR技术应用

时间:2022-09-02 15:27:43 作者:新利18网页版 来源:新利18登陆

产品介绍

  本文简要介绍了(DR)X射线直接数字成像检测技术和数字成像的基本原则,从过程应用的角度分析了数字成像的空间分辨率、像素、密度分辨率、空间分辨率与密度分辨率的关系,信噪比(信噪比)量子探测效率(DQE)等技术的解释;

  同时,在本文中一个典型的面板检测器DR成像测试系统的工艺实践,总结了铝合金铸件的X射线铝合金铸件的DR特征及常见缺陷图像的特征,铝合金铸件典型缺陷R图像,对类似工程具有重要的参考价值。

  DR系统不仅应该是静态的成像,还要确保工件在这个过程中正常运行,检测器还必须能够检测工件运转时的动态成像检测,动态成像是DR技术较其他检测技术更为先进、精确的地方。

  DR技术通过对铸件的检测,任何角度的实际基板材料厚度都可以被X射线渗透投射到探测器上,随着普通摄影胶片。工件最大厚度度230mm。而且,通过探测器的厚度管上的电压至少为400kV,所以,选择需要选用mg452类型(最大管电压为450kV)X射线径向射源。

  工业DR扫描成像系统的原理可以简化为:单一的X射线对受检验工件检验形成X射线成像检测,以数字影像系统得到的数字影像,再通过分析系统进行分析,最后得到测试结果等等。

  对于铝合金低压砂型铸造部件,经常用到的是铝—硅(Si Al)材料ZL114A和ZL105系列材料,这两种材料的铸造性能比其他材料要好,特别是ZL114A材料低压砂型铸件,单次拉伸强度试验σb一般都不会高于250MPa,它的扩展只会达到9%,所以,拉在一定范围内,伸长率与伸长率呈负相关。

  铸造材料的晶粒一般大于焊缝的晶粒均匀性,且容易出现各种铸造工艺缺陷,但是它的形状一般是立体型。

  (1)铸造铝合金密度大概为2.7g/cm3左右,通常是钢材料的1/3,钢质量密度大概为7.8g/cm3,空气质量高于钢许多的,这就是它所需要的。X射线检测技术,秘密分辨率高于钢。

  (2)铸造铝合金材料X辐射的吸收作用较弱。钢材料,因为它的粗粒,使得最后得到的检测成像比铝合金铸件检测成像要粗糙,而且增加了信号的噪声,降低了信噪比,所以对于铝合金铸件比钢材料更加需要X射线检测,硬件的成像质量要求更好的质量,和成像扫描的积分和算法需要更多的高要求。

  (3)因为它是沙铸造,因此,铝合金铸件的表面光滑的,铝合金铸件(ZL114A材料)块是一个质地比较均匀物块,经过检测之后得到的成像是比较流畅灰色形状,虽然只有的厚度为1mm,但灰域仍然可以区分开来。但是,在实际工业工程中化工生产,铸造表面原表面,即使毛刺,冲击试验的影响,这提出了一种更高的检测需要寻求,实际检测过程,这些已知的干扰因素必须排除在外。

  (4)铝铸造件的规则和形状都比较平滑。检测得到的成像易于识别和分析。但是也有情况下得到的成像质量并不高,而且有缺陷。铸件与测试装备的水平面不平行,所以有一个一定要注意的问题,铸件在检测的时候,一定要与测试装备处于垂直的位置,只样才能形成正常的检测图案。目前,使用这种状态系统的检测出的缺陷会大幅度下降。

  (5)铝铸件的单壁DR扫描成像质量比较好,但是双壁扫描图像的质量却有所下降,但是它也能清楚地区分缺陷图像和正常图像。如果铸件结构,出现三层的出现墙,四层以上的墙体成像现象,为了减少误差分析,应尽量避免这种情况出现。在这种情况下,图像的空间分辨率将会下降,出现阴影图像检测效果,这时,如果你要检查的话可以换胶卷照相成像检测。

  (6)X射线机的聚焦尺寸DR图像清晰度大的,通常应优先考虑。数字成像理论是被认为利用微焦点X射线径向的,而微焦点X射线源是非常有缺陷的,主要缺点是冷却问题难以解决,在相似空间的情况,应保证铝铸件间距浇板距比所以/外径尽可能少,为了保证DR集成成像质量。此外,除非精度要求非常严格高,缺陷图像放大效果不明显,为了便于生产过程,具有相同材料的阶梯孔试块(孔的尺寸5mm,4mm,3mm和其他类型),这些人工孔的加工精确度很高,可作为测量标准缺陷图像大小的参照物。

  (7)动态DR扫描成像质量通常高于静态成像,但在双壁扫描成像中呈现前后两墙不同旋转方向,可以清楚地看出缺陷。动态扫描成像的效率质量要高得多,与此课程体系研究,直径全扫描600mm,长1100mm缸铝铸件,大约需要58min。敏感和分辨率要求不高,可以选择动态扫描检测模式,用来提高检测效率。

  (8)DR图像分为黑白两种颜色,黑色和白色图像显现的分辨率通常高于彩色图像显示。在黑白色中灰度显示高清晰度,识别小缺陷也不错。这可能是因为彩色显示X射线相同的X射线胶片,我们习惯于看这样的图像。

  (1)气孔产生于铝合金铸件金属凝固过程中,将来自金属降水形态保持在溶液中,一般在光滑的表面,一个单一的或在一组,主要成分是H2或钴,如金属或环境湿度会产生H2,在金属熔化过程中氧不完整,它会产生有限气孔,图像颜色模式呈现一定大小程度的圆形或椭圆形黑域。

  (2)针孔铸造金属是由于气体凝固收缩,产生一定长度密态分布的微型孔柱,一般分布在铸件个别位置。彩色图像密集形成圆形或长的黑域,表现为圆型针孔或细长型针孔。针孔的长度是远大于截面尺寸的,而且它的危害程度也比气孔严重。

  (3)收缩(松)在冷却和凝固过程中将熔融金属浇注到模腔中,不规则形成液态金属不足及时三维三腔,一种具有枝晶的粗粒,经常在铸造终于凝固的地方,当孔在集群中松木。收缩或松散的颜色博士显示黑带的图像,云与雾海绵体。

  (4)裂纹在凝固阶段结束时,铸件凝固成固体当温度很凉爽,由于外部或内部的压力,或通过两种力量共同努力由中间宽度形成的线性裂纹缺陷,颜色博士条有弯曲和不规则形状的细黑线,一般分为冷裂纹和热裂纹两种。热裂纹一般沿晶体分布低熔点晶间撕裂,图像有交叉和分裂行为;冷裂纹一般是穿晶开裂,有两尖角,中间略宽。X射线胶片上的图像清晰、边界锋利,没有分叉现象。(冷裂纹图像还没有被发现,但它是类似的负面形象)

  (5)保冷铸造成型,模腔内两股或更多股熔融金属,在液体汇合的部分,由于金属不连续性或不完全熔合导致形成一些孔隙,这种情况一般出现在铸件薄表面。在X射线图像上指向两端,边缘有光滑的弧线和一定宽度的黑线)包含残留在铸件的表面部分和内部部分的杂致,而且组织成分不同于其他基质金属等。夹杂物一般可以分为两种:金属夹杂物和非金属夹杂物。其中金属夹杂物一般都包含高熔点类金属。这类金属在X射线上的分成像通常为白域。非金包含更复杂,一般有渣、沙、冶金反应氧气(硫黄)团聚、Si、Li等。因为它的密度小于贱金属,因此,负面形象DR图像通常是不规则的粒子或切片图像,图像轮廓的定义。

  (7)检测结晶过程中产生的熔融状态金属,因为这种金属化学成分不符合规定,而且熔融金属成分并不均匀,导致结晶体之中个别成分的过度浓缩和沉淀,所谓的分离。部分重金属沉淀,图像通常是云白棉,偏析的物理性质有一个大的负面影响。

  在铝合金铸件检测中X射线DR技术的应用,可以较好检测出铝合金铸件的缺陷,对工业生产领域中减少事故发生起预防作用,对生产质量和效率都有很大的帮助。DR技术的应用弥补了以往技术检测的缺点和弱点,对工业工程技术有很大的参考价值。

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