奥氏体不锈钢焊缝超声tofd检测噪声信号特征的研究

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1、国内图书分类号：TG115.28+5学校代码：10213国际图书分类号：629.179.16密级：公开工学硕士学位论文奥氏体不锈钢焊缝超声TOFD检测噪声信号特征研究硕士研究生：张帅导师：刚铁教授申请学位：工学硕士学科：材料加工工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG115.28+5U.D.C:621.179.16DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEFEATURESOFNOISE

2、SIGNALSFROMULTRASONICTOFDTESTINGOFAUSTENITICSTEELWELDSCandidate：ZhangShuaiSupervisor：Prof.GangTieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsProcessingEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence：June,2011Degree-Conferr

3、ing-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要奥氏体不锈钢因其优良的性能而被广泛地使用，由于其在焊接过程中易产生热裂纹，因此为保障焊接结构的可靠性对其进行无损检测是非常必要的。超声检测因其安全可靠、便于操作而使用广泛。但是奥氏体不锈钢焊缝的组织结构为异常粗大的柱状晶，会使超声波发生严重散射而形成干扰噪声，给缺陷识别带来困难，因此采取适当的方法抑制噪声成为奥氏体不锈钢焊缝超声检测的重要研究内容。超声TOFD(TimeofflightDiffraction)技术是

4、一种检测效率高、可靠性高、可对缺陷准确定位的超声无损检测技术。本文研究了奥氏体不锈钢结构TOFD检测中的声学特性以及去噪的可行性。作者自行设计、加工了模拟试块和焊接结构，通过理论和实验确定了检测工艺参数，并对碳钢母材和焊缝以及奥氏体不锈钢母材和焊缝进行了检测，研究了材料组织结构对TOFD检测中声信号的影响。通过对焊接结构件进行破坏实验确定了噪声信号，提取了缺陷信号和噪声信号。通过对缺陷信号和噪声信号的时域和频域分析结果表明，对奥氏体不锈钢检测结果进行时域和频域上简单的处理难以获得理想的结果。作者采用时间和频率联合的时频分析对检测结果

5、进行处理，使用改进的非线性小波阈值去噪方法(NWS)对检测图像进行了处理。处理结果表明，改进的NWS对奥氏体不锈钢焊缝中的噪声抑制有较好的效果，同时发现改进的NWS方法对不同频率探头得到的检测图像的处理存在差异。关键词：奥氏体不锈钢；TOFD检测；噪声；信号分析I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAusteniticstainlesssteeliswidelyusedbecauseofitsexcellentperformance.Hotcrackseasilyemergeinweldingprocess,soNon-D

6、estructiveTesting(NDT)ishighlynecessaryforthereliabilityofweldingstructure.UltrasonictestingisakindofNDTappliedwidelyinindustryforitsreliabilityandeasilyoperating.Butintheweldjointofausteniticstainlesssteelthemicrostructureisextraordinarycoarsegrains.Noiseduetoseriouss

7、catteringofultrasonicmakesitdifficulttoidentifydefects.Consequentlynoisesuppressionusingappropriatemethodbecomescriticalinultrasonictestingofausteniticstainlesssteel.UltrasonicTimeofFlightDiffraction(TOFD)isakindofultrasonicNDTwithhighefficiency,goodreliabilityandaccur

8、atelypositioningdefects.Inthisresearch,TOFDisinvestigatedandappliedtotestausteniticstainless.Simulatingsamplesusingin