包覆层下管道腐蚀引起局部减薄对工业造成重大安全隐患,因此评估带包覆层管道缺陷极为重要。研究主要目的找到一种有效且易于提取的信号特征以评估管道缺陷,利用Comsol仿真软件建立有限元模型,分析了脉冲涡流时域信号特征,提取检出差分电压峰值特征量,分析了差分电压峰值和试件缺陷之间的关系。同时通过20#碳钢管道实验验证,实验结果表明在时域上,差分电压峰值随着外壁缺陷深度和宽度增加而增加,差分电压峰值随着内壁缺陷深度增加而减小,进而利用差分电压峰值评估铁磁性材料缺陷,该特征量对解决包覆层下管道缺陷评估具有广泛的工程应用价值。

为进一步改善短电弧铣削加工间隙排屑情况,采用内外冲液组合式,通过Fluent对其进行仿真分析,得到了流场压力、速度和蚀除颗粒分布规律。分析不同冲液方式、冲液压力和电极转速对极间间隙流场特性的影响规律,并进行单因素试验。以MRR、TWR为评价指标,找出短电弧铣削加工性能的最佳参数。

为掌握短电弧铣削加工工艺规律,应尽可能控制其加工效果,实现高效率、低损耗的目的,基于系统的工艺试验研究,选择W-Cu、石墨作为工具电极,开展不同电极材料对工作介质注入、蚀除物抛出、电能利用率影响规律的短电弧铣削工艺试验,获取各工艺参数对MRR、TWR、表面形貌和金相组织等评价指标的影响规律,并进一步解释其规律成因,发挥短电弧高效加工硬质合金的优势。

为了对激光熔覆后零件的表面质量进行评定。文章采用红外无损检测技术,通过检测温度变化速率进行激光熔覆零件表面质量直观评价,设计实验模型对实验得到的红外热序图进行图像处理,利用试件上横向和纵向不同位置的温度分布进行表面平整度定性分析,从而得到定性定量分析激光熔覆后试件表面质量的评价方法。

以镍基合金GH4169为研究对象,开展了短电弧铣削过程的数值模拟研究。通过选用合适的高斯面热源、体热源以及热边界条件,建立了GH4169镍基合金短电弧加工温度场的数学模型,得到了短电弧铣削过程熔池形成、温度等值线及温度场分布规律。由温度等值线确定了短电弧放电通道与基体材料形成的3个区域（气化区、熔融凝固区、热影响区）。同时,在相同工艺参数下进行短电弧铣削工艺试验,利用红外热成像仪监测整个加工过程。通过FLIR R＆D Software处理热成像仪监测数据,并获取三节点的热循环曲线,其温度变化趋势与仿真结果吻合较好,由温度成像云图观测放电通道与基体形成的各区域范围与温度等值线基本吻合,验证了所建立模型的正确性,为短电弧铣削加工过程中去除特性、表面质量、微观形貌等基础问题提供理论依据。