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无损检测在增材制造技术中应用的研究进展

Applied Physics 应用物理, 2018, 8(2), 91-99

Published Online February 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/a38643401.html,/journal/app

https://https://www.wendangku.net/doc/a38643401.html,/10.12677/app.2018.82011

Research Progress on Application of NDT in Additive Manufacturing Technique

Jianwei Chen1, Yang Zhao1*, Yang Ju2, Shuai Liu1, Jian Ma1

1Laser Institute, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan Shandong

2School of Mechanical, Nagoya University, Nagoya, Japan

Received: Jan. 24th, 2018; accepted: Feb. 16th, 2018; published: Feb. 23rd, 2018

Abstract

The types of defects that may exist in the various stages of the additive manufacturing technology (AM) are discussed in this paper, and the requirement of NDT in each stage is put forward. The testing technology and its application status in the AM are summarized, and the importance of stress testing is emphasized. At last, the future of the development of NDT in AM has been pros-pected, and it is pointed out that the laser ultrasonic technology has great potential in the applica-tion of the AM.

Keywords

Nondestructive Testing, Additive Manufacturing, Residual Stress, Laser Ultrasonic

无损检测在增材制造技术中应用的研究进展

陈建伟1，赵扬1*，巨阳2，刘帅1，马健1

1齐鲁工业大学(山东省科学院)激光研究所，山东济南

2名古屋大学机械学院，名古屋，日本

收稿日期：2018年1月24日；录用日期：2018年2月16日；发布日期：2018年2月23日

摘要

简要论述了增材制造技术各个工艺阶段可能存在的缺陷类型，在此基础上阐述了增材制造技术对于无损检测的需求，并总结了在增材制造过程中使用的检测技术及其应用现状，强调了应力检测的重要性。最*通讯作者。

陈建伟等

后，针对增材制造技术的需要对无损检测技术进行了展望，并指出激光超声技术在增材制造中具有很大的应用潜力。

关键词

无损检测，增材制造，残余应力，激光超声

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1. 引言

在传统的机械制造技术中，通常采用铸造进行复杂工件的生产，例如采用精密铸造或压力铸造[1]。

同时，随着锻造和模具成形技术的发展，其产品已经很难加工或者已经不可能制造出来。因此，工业发展迫切需要现有技术的重大改进或者新技术的出现，因而增材制造技术的出现便具有重要的意义。激光增材制造技术是增材制造技术中最具代表性的一类，按照其成形原理分类，最具有代表性的是激光选区融化(SLM)和激光金属直接成型(LMDF)技术，激光选区熔化技术的原理如图1所示[2]。

当前，增材制造技术已经成为工业生产中最有活力和前途的技术之一[3]。与传统的机械制造技术采用减材方式相比，增材制造技术具有周期短、无模具、柔性高、不受材料和零件结构限制等一系列优点，在汽车、医疗、电子、军工、航天航空等领域得到了广泛应用[4][5][6][7]。通过采用蜂窝、晶格或其它的复杂结构，还可以优化工件的重量和功能参数及减少壁厚等。对于所有的新技术而言，质量控制是一个非常关键的问题。目前为止，对于增材制造技术质量控制问题的研究还不够深入[8][9]，而无损检测是提高增材制造质量控制水平的关键技术。本文对增材制造过程中的缺陷类型进行了总结，指出了增材制造过程中的无损检测技术需求，通过总结各种无损检测技术的优缺点得出了激光超声技术的应用潜力。

2. 增材制造技术的缺陷类型

典型的增材制造工件如图2所示[2][10][11]。增材制造按工艺过程可以分为原料、制备过程中、制备完成后和服役过程四个阶段，每个阶段中都可能存在不同类型的缺陷，需要检测的内容也不尽相同。

原料中需要检测的主要内容包括粉末尺寸、颗粒形状和形态、物理化学性质和材料供应等，制备过程中主要的检测内容为应力状态、熔融状态、材料性能、零件扭曲、孔隙、残余应力(消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力)、过熔深度和融合质量，制备完成后主要的检测对象为几何形状偏差、残余应力、产品各向异性、裂纹、气泡、夹杂、表面缺陷、孔簇、嵌入较深的缺陷和孔隙率(指块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比)，服役过程中形成的缺陷主要有表面缺陷、裂纹和变形[12][13][14][15][16]。激光增材制造中几种典型的缺陷如图3所示[17][18][19]。

其中，裂纹、气孔和孔簇等连续缺陷最为危险，这些缺陷通常存在于大部分工件中。相对于传统的锻造、铸造或模制零部件来说，增材制造工件的突出特点之一是其孔隙率更高。孔隙率的增加可能会降低零件的强度，局部的孔簇会导致服役中裂纹的形成，而微孔的存在通常决定了增材制造工件的动态性能(如疲劳) [20]。同时，由于部分区域的淬火引起局部金属偏析，导致在金属结晶过程中出现特定的应力应变状态。较高的残余应力会导致变形、几何尺寸变化和微裂纹的形成，因此应力状态是增材制造过程中重点检测的内容[20]。

陈建伟等

Figure 1. Principle diagram of laser selective melting technique

图1. 激光选区熔化技术原理图

(a) (b)

Figure 2. Typical additive manufacturing workpiece: (a) Leap engine fuel injector; (b) Titanium alloy

sternum and ribs made by the Salamanca University of Spain; (c) Honeycomb porous metal parts made

by Huazhong University of Science and Technology; (d) Complex structural parts made by Northwes-

tern Polytechnical University

图2. 典型增材制造工件：(a) Leap 发动机燃油喷嘴；(b) 西班牙Salamanca 大学的钛合金胸骨与

肋骨；(c) 华中科技大学的蜂窝多孔金属零件；(d) 西北工业大学的复杂结构零件

陈建伟等

(a) (b)

Figure 3. Typical defects in the laser additive manufacturing: (a) Sketch map of spallation in mul-

ti-layer laser additive manufacturing; (b) Metallographic micrograph of spheroidizing defects in

laser additive manufacturing; (c) Cracked laser additive manufacturing layer with unmelted

powder particles; (d) Cavitation in laser additive manufacturing

图3. 激光增材制造中的典型缺陷：(a) 多层激光增材制造层裂示意图；(b) 激光增材制造中

的球化缺陷金相显微图；(c) 夹杂未融化的粉末颗粒的开裂激光增材制造层；(d) 激光增材

制造中的空洞现象

3. 增材制造技术的无损检测需求

增材制造的工件通常是一次性的，并且制造成本极其昂贵，因此传统的破坏性试验通常无法用于增材制造工件的检测。同时，由于增材制造工件是一层层创建的，属性更加难以预测，这就对增材制造工件的质量检测提出了挑战。从某种意义上来说，无损检测可以在不破坏工件完整性和服务性能的条件下完成对工件的质量评估，可以满足增材制造工件的独特检验要求[21]。

全过程检测要求将无损检测方法用于增材制造过程中熔融状态下金属材料的表征，这远比制备好的工件检测难度大，同时要求检测过程不能干涉增材制造的加工过程。增材制造设备和工艺中需采用改进的无损检测传感器和控制器以提高检测和控制能力，提供实时的可见性并调节制造环境。在沉积过程中的实时检测和材料性能的确定，需能够提高合格零件的生产，使得增材制造生产的零件可以直接用于安装。

为了提高增材制造的工件质量，可能需要对整个系统实行闭环过程控制，例如能够逐层监控零件并控制或减轻零件的扭曲和残余应力，同时为每个增材制造工件提供详细的生成记录。过程控制也可以扩展到制造之前的原料，并验证零件的微观结构、几何形状和质量[2]。由于在制造过程中，工艺参数偏离其最佳值可能会导致所加工工件的服役性能恶化，所以需要通过无损检测结果对增材制造工艺参数进行评价，评价的主要参数例如：声发射方法计算的系统偏差和光学传感器来确定的熔池深度[20]。

陈建伟等

针对材料的无损评价主要有五个方面的需求：原料无损检测、完成工件无损检测、缺陷影响监测、设计产品数据库和物理参数参考标准。原料无损检测，例如金属粉末尺寸、颗粒形状、微观结构、形态、化学成分分子和原子组成，这些参数需要被量化并最终评价其性能一致性；完成工件无损检测包括制造工件(无需进一步处理)和后处理工件(需进一步处理)，检测内容包括小尺寸孔隙、复杂工件几何形状和复杂的内部特征；缺陷影响，用无损检测方法对完成工件中缺陷类型、产生频率和尺寸进行表征，便于理解产品属性对于产品质量和性能的影响；设计产品数据库，一个微观结构数据库可以编译阐明过程结构与性能之间的关系，包括每个过程中收集的图片或者照片，例如输入材料特性、原位过程监测及制造和后处理后完成生成的特征等；物理参数参考标准，目前缺乏合适的全尺寸工件来评价增材过程中的无损检测方法的可行性，由于增材制造的零件几何形状复杂、有嵌入较深的缺陷、有不同的微观结构(均与锻造相比)，无损检测必须创建校验仪器的物理参考标准[13]。

在增材制造过程中，需要对可能产生的缺陷进行实时监测，需要克服表面形貌和制备温度的影响，需要无损检测技术与制造过程进行集成而不影响增材制造工艺；加工完成的零件需要在验收阶段和使用寿命期间进行评估，确定其服役性能。此外，在零件的整个生命周期中，需要表征材料的微结构和形态，对原子和分子进行精细测量，表征内部应力状态等[13][21]。总之，及时可靠的检测不同性质的缺陷和监测这些缺陷如何发展对于增材制造工艺具有重要的意义。因此，采用无损检测方法需要满足材料、设计以及测试需求，能够用于材料的全寿命周期，包括制造过程中优化、实施过程检测、生产后的质量验收以及服役过程中的质量监测。因此，增材制造的各个阶段对于无损检测都有明确的需求[12]。

4. 增材制造技术中无损检测技术的发展

目前在无损检测方面的技术主要包括：计算机断层扫描、渗透测试、涡流检测、超声检测和红外相机测量。如图4所示是一种采用声发射方式监测3D打印的实验系统[22]。

Figure 4. An acoustic emission monitoring system for 3D printing work pieces

图4. 用于3D打印工件的声发射监测实验系统

陈建伟等

X射线检测在工业上有着广泛的应用，无疑可以用来检测增材制造零件的孔隙率、尺寸误差和其他缺陷[21]。X射线入射角直接影响检测缺陷的大小和形状，可以显示小于2%的样品厚度的缺陷。计算机断层扫描可以对所有样品进行检测，而超声检测和渗透检测是针对工件表面。X射线计算机断层扫描具有检测内部缺陷和内部特征的能力，可检测封闭孔和高密度夹杂物。同时，计算机断层扫描检测技术也具有一定的局限性，例如X射线的容积效应明显[21]。同时，由于不能检测到垂直于X射线束的裂纹，导致其不能可靠的检测缺陷[20]。总体而言，X射线计算机断层扫描是一种强大的对增材制成品进行无损检测的技术，使得描述材料的结构、形状分布和缺陷的定量尺寸成为可能。

增材制造的一个突出特点是比传统的锻造、铸造或模具成型零件具有更高的孔隙率，在这些零件中呈现不规则的粗糙表面，使得检测表面缺陷的传统无损检测方法难以应用。渗透检测为表面检测技术，检测固体材料及其制件的表面与近表面缺陷[23]，用于检测不经过加工和抛光的多孔或者粗糙工件，难度较大，测量位置较深的复杂的内部结构或者晶格结构，需要更新更灵敏的非接触无损检测方法[20]。

Dinwiddie等人[24]采用红外相机揭示了增材制造过程中孔隙、未融合和外溅熔材等缺陷。他们开发的图像处理特殊算法可以定量描述孔隙率，但是没有具体说明可检测的最小缺陷尺寸。Gatto和Harris [25]用分辨率508像素/英寸的CMOS摄像头，安装在距离工作面135 mm的位置，在合成过程中，摄像头采取逐层拍照，然后通过专门开发的算法处理，获得各层几何参数，层照片可以确定孔隙的几何尺寸以及计算横截面的形状偏差等。这种方法的局限在于，一方面只能分析外部表面情况而无法检测内部，另一方面表面粗糙度会严重影响检测结果[20]。

Guan等人[26]采用EX1301迈克尔逊光学相干断层扫描系统评价选择性激光烧结的工件，其可以达到的三维图像的空间分辨率约为10 μm(相比之下X射线为50 μm)，同时可以检测中空、未粘合和表面粗糙度，如图5所示，但是这种方法无法检测大尺寸工件。Guan等人指出，光波的穿透深度取决于材料的吸收和反射特性，并且背反射光波的空间相干性和时间相干性会影响测量精度，所以该技术只能应用于非金属材料。这种方法与X射线计算机断层扫描具有相同的灵敏度，但是光学层析技术可以用于逐层生长的过程检测[20]。

Rudlin等人[27]研究了涡流、激光超声、激光成像方法用于增材制造过程的检测。实际上，以上三种方法，都尚未用于制造过程的检测，仅能用于制备后的人工缺陷检测，评估增材制造工件的近表面缺陷。

激光热成像的原理是采用红外相机针对样品中激光加热的部分进行实时热成像，揭示样品断面激光加热的不均匀性，该方法检测表面以下的缺陷时灵敏度低，试验中只可靠地检测了一个直径为0.6毫米深度为0.2毫米的缺陷。在0.5 mm以上的深度条件下，涡流技术的检测灵敏度为0.4 mm，而当检测近表面缺陷时，激光超声和激光成像方法的灵敏度要低于0.2 mm [20]，如图6所示。

激光超声检测是一种可用于快速扫描的非接触检测方法，利用超声在金相截面上横向和纵向的速度不同，可以表征样品中超声波传播的各向异性[12]，若采用激光激励干涉接收，波前参数可用于确定近表面缺陷的尺寸和深度，通常用于焊缝的缺陷识别以确保管道和轨道的完整性，目前采用激光超声检查金属样品粉末沉积的研究还较少[15]。由于激光超声可以采用一个激光源产生强大的超声波脉冲，具有易于支配的波形和宽光谱范围，因此与压电激励相比，其空间分辨率高3~10倍。同时，因为激光诱导超声脉冲不存在振荡，并且脉冲持续时间比PZT缩短6~7倍，因此可以实现更高的分辨率和更高的灵敏度，盲区很小。目前，激光超声对于尺寸范围150~500 μm的不连续缺陷，检测深度可达700 μm，但是当深度超过300 μm灵敏度明显减小，激光超声用于增材制造产品的孔隙率和各向异性检测的研究还很少[28]

[29][30]。总之，激光超声用于增材制造的无损检测展现了较大的潜力，但还需要与制造过程进行集成，

考虑使用这种方法对增材制造过程进行逐层实时监测[21]。

陈建伟等

Figure 5. Optical coherence tomography of a rectangular discontinuous melting layer [23]

图5. 矩形的非连续熔融层的光学相干断层扫描图像[23]

Figure 6. The approximate application range of different testing methods [26]

图6. 不同测试方法的近似适用范围[26]

此外，残余应力的测定方法可以分为物理测定法和机械测定法，机械测定法通常是破坏性方法，例如切槽法钻孔法。可用于残余应力检测的无损检测方法主要有磁性法、X 射线衍射法及超声波法等。其中，磁性法是根据铁磁体饱和过程中应力与磁化曲线之间的变化关系进行测定，在一定范围内使用；X 射线法理论完善，但存在射线伤害并且仅能测定表面应力及对特定位置的晶格畸变难以测量，因此其应用受到很大限制；超声波法则是无损检测方法中最有发展前景的方法，具有快速、现场实测方便、既能测表面又能测内部残余应力等特点[31] [32] [33]，尤其是激光超声技术具有更大的应用潜力[34]。

5. 增材制造无损检测技术的展望

无损检测在增材制造中的应用存在许多问题，无损表征需要描述的内容有小尺寸孔隙、固有缺陷、复杂几何尺寸和复杂的内部特征等，NASA 还没有完全接受增材制造的一个主要原因是目前增材制造过程中仍缺乏足够的无损评价手段。

对于材料和产品缺陷，无损检测方法中的原位检测目前还不健全，例如对材料沉积和实时测量的高速成像，对不连续的热梯度、空隙和夹杂物的原位检测。此外，目前的控制方法，对于增材制造工件的

微观结构等，无法实现传感器的反馈控制。若想解决应用中的这些问题，就必须使开发和实施原位无损

陈建伟等

检测技术，确保最大程度上检测材料缺陷。由无损检测方法测得的工艺参数可能包括在线传送、送粉密度、变形、残余应力、结构成分、吸收功率，裂纹和孔隙等[13]。阻碍无损检测技术作为一种原位检测工具应用的难点在于：1) 快速融化和冷却，使得实时监测微小缺陷十分困难，2) 任何无损检测方法都必须维持增材制造环境所需的条件，如室内气压和激光保护安全系统，3) 大部分增材制造设备的设计不易于集成NDE传感器，必须采取预防措施确保无损检测传感器的插入不影响增材制造加工，4) 大多数增材制造设备无法开放控制[13]。

总之，对增材制造技术的无损检测研究还有许多工作要做，增材制造技术本身缺陷的特征及形成机理还需要积累[35]，针对这些缺陷的无损检测技术应用及增材制造设备和无损检测设备的集成都存在大量的问题需要研究。目前，增材制造设备存在的关键障碍是现有的无损检测方法和技术无法用于增材制造材料检测和制造过程中的零件检测，或者是无法用于原位检测。同时，采用传统的无损检测技术对增材制造完成的零件进行检测，仍然很具有挑战性。

6. 结论

增材制造技术工艺过程的各个阶段都对无损检测提出了明确的要求，缺乏足够的无损检测手段是阻碍增材制造技术进一步广泛应用的关键原因。目前存在的主要问题，一方面是无损检测技术本身的应用局限性，另一方面是增材制造和无损检测设备的集成问题。

除了增材制造过程中可能存在的缺陷外，残余应力也是一个需要重点监测的对象。在众多的无损检测手段中，激光超声技术无论是对于残余应力的检测，还是对增材制造缺陷的检测都最具有应用潜力。

基金项目

山东省自然基金(ZR2017QEE002)；山东省创新型产业集群项目(2016ZDJQ0401)；国家安全生产重大事故防治关键技术科技项目(2017GC10268)。

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无损检测(热处理)

第七章无损检测无损检测是利用射线、超声、红外、电磁、渗透等方法在不损害被检物（材料，零件，构件等）的前提下，掌握其内部状况的现代检测技术。无损检测包括缺陷检测（无损探戈伤）及材质与热处理质量检测两部分。 7.1.1.目视检测（VT）目视检测，在国内实施的比较少，但在国际上非常重视的无损检测第一阶段首要方法。按照国际惯例，目视检测要先做，以确认不会影响后面的检验，再接着做四大常规检验。例如BINDT的PCN认证，就有专门的VT1、2、3级考核，更有专门的持证要求。VT常常用于目视检查焊缝，焊缝本身有工艺评定标准，都是可以通过目测和直接测量尺寸来做初步检验，发现咬边等不合格的外观缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的仪器检测。例如焊接件表面和铸件表面较多VT做的比较多，而锻件就很少，并且其检查标准是基本相符的。 7.1.2.射线照相法（RT）是指用X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法，该方法是最基本的，应用最广泛的一种非破坏性检验方法。原理：射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光，当X射线或r射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影，由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同，照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异，便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。总的来说，RT的定性更准确，有可供长期保存的直观图像，总体成本相对较高，而且射线对人体有害，检验速度会较慢。 7.1.3.超声波检测（UT）原理：通过超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。适用于金属、非金属和复合材料等多种试件的无损检测；可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；而且缺陷定位较准确，对面积型缺陷的检出率较高；灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；并且检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。但其对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；并且缺陷的位置、取向和形状以及材质和晶粒度都对检测结果有一定影响，检测结果也无直接见证记录。

结构混凝土表观与内部缺陷无损检测技术继续教育

第1题超声法检测中，换能器应通过( )与混凝土测试表面保持紧密结合。 A.胶粘剂 B.耦合剂 C.防腐剂 D.阻锈剂答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第2题超声法检测时应避免超声传播路径与附近钢筋轴线平行，如无法避免，应使两个换能器连线与该钢筋的最短距离不小于超声测距的( )。 A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.1/6 答案:D 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：0.0 批注：第3题根据《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000的定义，不带波形显示的超声波检测仪( )用于混凝土的超声法检测。 A.不能 B.可以 C.经过验证可以 D.无法确定答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第4题

超声法检测混凝土结合面时，构件的被测部位应具有使声波（）结合面的测试条件。 A.垂直 B.斜穿 C.平行 D.垂直或斜穿答案:D 您的答案：D 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第5题混凝土裂缝深度常用的无损检测方法是（）。 A.尺量法 B.塞尺法 C.显微镜法 D.超声波法答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注：第6题裂缝的宽度量测精度不应低于（）。 A.1.0mm B.10.0mm C.1.0cm D.10.0cm 答案:A 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：3.0 批注：第7题超声法检测结构混凝土裂缝时，当结构的裂缝部位只有一个可测表面时，单面平测法适用于裂缝深度不大于( )的情况。 A.200mm B.300mm

C.400mm D.500mm 答案:D 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：0.0 批注：第8题依据CECS21:2000规要求，用于混凝土缺陷检测的超声波检测仪声时最小分度应不大于（）μs。 A.1 B.0.1 C.0.01 D.0.5 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注：第9题超声法检测混凝土缺陷，检测中出现可疑数据时应及时查找原因，必要时应进行( )。 A.复测校核 B.密测点补测 C.平测 D.斜测答案:A,B 您的答案：A,B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第10题常用的超声换能器有( )振动方式。 A.厚度 B.球形 C.径向 D.点状答案:A,C

激光增材制造技术及研究现状

在上个世纪，增材制造( Ad di ti ve M a nu fa ct ur in g，A M) 的概念得到了显著的发展。依据美国试验材料学会(A me ric a n S o ci et y f or Te sti n g a nd Ma te ri als，A ST M) 的定义: 增材制造技术不同于传统的减法加工过程，是基于材料的增量制造，利用3D数据模型，将材料一层一层连接起来制造物体的过程。由于增材制造技术具有设计和制造一体化、加工精度高、制造周期短，产品物理化学性能优异等特点，美国《时代周刊》将增材制造列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济学人》杂志则认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。金属材料增材制造技术作为整个增材制造体系中最具前沿和难度的技术，是先进制造技术的重要发展方向。对于金属材料增材制造技术，按照热源类型的不同主要可分为激光增材制造、电子束增材制造、电弧增材制造等。其中激光增材制造(L ase r A d di ti ve M an uf act u ri ng，LA M) 技术是一种兼顾精确成形和高性能成形需求的一体化制造技术，也是目前金属增材制造最可靠和可行的方法。国内外增材制造的研究也主要集中在激光增材制造技术，本文在总结增材制造的发展历史基础上，重点介绍了激光增材制造的原理、激光选区熔化成形技术和直接沉积技术的发展现状，为激光增材制造在国内各个领域的应用提供支持。一、增材制造的发展历史 1983 年，美国科学家查尔斯·胡尔(Ch ar le s Hu ll) 发明光固化成形技术( st ere o l it ho gr ah y App e ar an ce，SL A) 并制造出全球首个增材制造部件。1986 年，查尔斯·胡尔获得了全球第一项增材制造专利，同年成立3D S ys t em s公司。1987 年，3D S y st em s 发布第一台商业化增材制造设备-快速成型机立体光刻机SL A-1，全球进入增材制造时代。1986年，美国的M i ch ae l F e yg in，首次提出了分层实体制造( L a mi na te d Ob je ct M a nu fa ct ur in g，LO M) 技术。1988年，美国S tr at asy s 公司首次提出熔融沉积成型技术( F us ed D epo s it io n M od el in g，F DM) 。1989 年，美国德克萨斯大学奥斯汀分校的De ck ar d 提出激光选区烧结( Se le ct i ve L as er S in te r i ng，SL S) 。1995年，德国Fr au-ho fe r 应用研究促进协会IL T 激光技术研究所的 D r.W il-he lm M ein e rs 等在金属粉末选择性烧结基础上提出激光选区熔化成形技术( S el ec ti ve L as e r M el ti ng，S LM) 。1998 年，美国Sa nd ia 国立实验室将选择性激光烧结工艺SL S 和激光溶覆工艺( La ser Cl ad di ng) 相结合提出激光工程化净成型(L a s e r E n g i n e e r e d N e t S h a p i n g，L E N S)。1990年至现在，增材制造技术实现了金属材料的成型，进入了直接增材制造阶段，相距出现了电子束选区熔化(E BSM)、电子束自由成形制造技术( El ec tr on B eam Fr ee- fo rm Fa br i ca ti on，EB F)、等离子增材制造技术(I on Fu s io n Fo r ma ti on，I F F) 电弧增材制造( Wi r e A r c A dd it iv e Ma nuf a ct ur e，WA AM)等一系列制造工艺。2013年，美国麻省理工大学研发了四维打印技术( Fo ur D i- m ens i on al

无损检测综合试题

无损检测综合试题选择题(选择一个正确答案) 1.超声波检测中,产生和接收超声波的方法,通常是利用某些晶体的(c ) a.电磁效应 b.磁致伸缩效应 c.压电效应 d.磁敏效应 2.目前工业超声波检测应用的波型是(f ) a.爬行纵波 b.瑞利波 c.压缩波 d.剪切波 e.兰姆波 f.以上都是 3.工件内部裂纹属于面积型缺陷,最适宜的检测方法应该是(a ) a.超声波检测 b.渗透检测 c.目视检测 d.磁粉检测 e.涡流检测 f.射线检测 4.被检件中缺陷的取向与超声波的入射方向(a )时,可获得最大超声波反射： a.垂直 b.平行 c.倾斜45° d.都可以 5.工业射线照相检测中常用的射线有(f )： a.X射线 b.α射线 c.中子射线 d.γ射线 e.β射线 f.a和d 6.射线检测法适用于检验的缺陷是(e ) a.锻钢件中的折叠 b.铸件金属中的气孔 c.金属板材中的分层 d.金属焊缝中的夹渣 e. b和d 7.10居里钴60γ射线源衰减到1.25居里,需要的时间约为(c )： a.5年 b.1年 c.16年 d.21年 8.X射线照相检测工艺参数主要是(e )： a.焦距 b.管电压 c.管电流 d.曝光时间 e.以上都是 9.X射线照相的主要目的是（c ）： a.检验晶粒度； b.检验表面质量； c.检验内部质量； d.以上全是 10.工件中缺陷的取向与X射线入射方向(b )时,在底片上能获得最清晰的缺陷影像：a.垂直 b.平行 c.倾斜45°d.都可以 11.渗透检测法适用于检验的缺陷是(a )： a.表面开口缺陷 b.近表面缺陷 c.内部缺陷 d.以上都对 12.渗透检测法可以发现下述哪种缺陷?(c ) a.锻件中的残余缩孔 b.钢板中的分层 c.齿轮的磨削裂纹 d.锻钢件中的夹杂物 13.着色渗透探伤能发现的缺陷是(a )： a.表面开口缺陷 b.近表面缺陷 c.内部未焊透

增材制造国内外发展状况

增材制造（3D打印）技术国内外发展状况 --西安交通大学先进制造技术研究所2013-07-09 一、概述增材制造（Additive Manufacturing，AM）技术是通过CAD设计数据采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除（切削加工）技术，是一种“自下而上”材料累加的制造方法。自上世纪80年代末增材制造技术逐步发展，期间也被称为“材料累加制造”（Material Increse Manufacturing）、“快速原型”（Rapid Prototyping）、“分层制造”（Layered Manufacturing）、“实体自由制造”（Solid Free-form Fabrication）、“3D打印技术”（3D Printing）等。名称各异的叫法分别从不同侧面表达了该制造技术的特点。美国材料与试验协会(ASTM)F42国际委员会对增材制造和3D打印有明确的概念定义。增材制造是依据三维CAD数据将材料连接制作物体的过程，相对于减法制造它通常是逐层累加过程。3D打印是指采用打印头、喷嘴或其它打印技术沉积材料来制造物体的技术，3D打印也常用来表示“增材制造”技术，在特指设备时，3D打印是指相对价格或总体功能低端的增材制造设备。增材制造技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序，利用三维设计数据在一台设备上可快速而精确地制造出任意复杂形状的零件，从而实现“自由制造”，解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形，并大大减少了加工工序，缩短了加工周期。而且越是复杂结构的产品，其制造的速度作用越显着。近二十年来，增材制造技术取得了快速的发展。增材制造原理与不同的材料和工艺结合形成了许多增材制造设备。目前已有的设备种类达到20多种。这一技术一出现就取得了快速的发展，在各个领域都取得了广泛的应用，如在消费电子产品、汽车、航天航空、医疗、军工、地理信息、艺术设计等。增材制造的特点是单件或小批量的快速制造，这一技术特点决定了增材制造在产品创新中具有显着的作用。美国《时代》周刊将增材制造列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济学人》杂志则认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”，认为该技术改变未来生产与生活模式，实现社会化制造，每个人都可以成为一个工厂，它将改变制造商品的方式，并改变世界的经济格局，进而改变人类的生活

结构混凝土表观及内部缺陷无损检测技术(一)(二)继续教育答案

结构混凝土表观及内部缺陷无损检测技术（一）（二）继续教育答案第1题超声法检测中，换能器应通过( )与混凝土测试表面保持紧密结合。 A.胶粘剂 B.耦合剂 C.防腐剂 D.阻锈剂答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第2题超声法检测时应避免超声传播路径与附近钢筋轴线平行，如无法避免，应使两个换能器连线与该钢筋的最短距离不小于超声测距的( )。 A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.1/6 答案:D

您的答案：D 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第3题根据《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000的定义，不带波形显示的超声波检测仪( )用于混凝土的超声法检测。 A.不能 B.可以 C.经过验证可以 D.无法确定答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第4题超声法检测混凝土结合面时，构件的被测部位应具有使声波（）结合面的测试条件。

B.斜穿 C.平行 D.垂直或斜穿答案:D 您的答案：D 题目分数：2 此题得分：2.0 批注：第5题混凝土裂缝深度常用的无损检测方法是（）。 A.尺量法 B.塞尺法 C.显微镜法 D.超声波法答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0

第6题裂缝的宽度量测精度不应低于（）。 A.1.0mm B.10.0mm C.1.0cm D.10.0cm 答案:A 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：3.0 批注：第7题超声法检测结构混凝土裂缝时，当结构的裂缝部位只有一个可测表面时，单面平测法适用于裂缝深度不大于( )的情况。 A.200mm B.300mm C.400mm D.500mm

金属零件激光增材制造技术及其应用

内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 传统零件制备工艺主要是减材制造。从一块原材料开始，通过切割、钻、铣削等机械工艺方式去除部分材料，从而获得一个三维物体形态，这个过程中材料的利用率较低。而增材制造通过极小单位的原材料的叠加产生三维物体形态，虽然后期也可能通过再加工产生废料，但总体来说对材料的浪费是很少的。这在原型制作以及小批量生产上明显优于传统减材技术。激光增材制造技术是一种基于离散/ 堆积成形思想的新型制造技术，是集成计算机、数控、激光和新材料等新技术而发展起来的先进产品研究与开发技术。其基本过程是将三维模型沿一定方向离散成一系列有序的二维层片；根据每层轮廓信息，进行工艺规划，选择加工参数，自动生成数控代码；成形机制造一系列层片并自动通过激光熔敷、烧结、沉积等将它们联接起来，得到三维物理实体。这样将一个物理实体的复杂三维加工离散成一系列层片的加工，大大降低了加工难度，且成形过程的难度与待成形的物理实体形状和结构的复杂程度无关。该技术的主要特点有：高柔性，可以制造任意复杂形状的三维实体；CAD模型直接驱动，设计制造高度一体化；成形过程无需专用夹具或工具；无需人员干预或只需较少干预，是一种自动化的成形过程；成形全过程的快速响应，适合现代激烈的产品市场。尤其是金属零件，其主要采用激光增材制造技术，以高功率或高亮度激光为热源，逐层熔化金属粉末，直接制造出任意复杂形状的零件。其主要方法有： 1、激光直接沉积增材制造技该技术可追溯到20 世纪70 年代末期的激光多层熔覆研究，但直到20世纪90年代，国内外众多研究机构才开始对同轴送粉激光快速成形技术的原理、成形工艺、熔凝组织、零件的几何形状和力学性能等基础性问题开展大量的研究工作。

无损探伤原理、无损检测原理、常用方法、相关问题(20101119094353)

无损探伤原理、无损检测原理、常用方法、相关问题什么是无损探伤？答：无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。二、常用的探伤方法有哪些？答：常用的无损探伤方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。三、试述磁粉探伤的原理？答：它的基本原理是：当工件磁化时，若工件表面有缺陷存在，由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁，形成局部磁场，磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置，从而判断缺陷的存在。四、试述磁粉探伤的种类？ 1、按工件磁化方向的不同，可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。 2、按采用磁化电流的不同可分为：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。 3、按探伤所采用磁粉的配制不同，可分为干粉法和湿粉法。五、磁粉探伤的缺陷有哪些？答：磁粉探伤设备简单、操作容易、检验迅速、具有较高的探伤灵敏度，可用来发现铁磁材料镍、钴及其合金、碳素钢及某些合金钢的表面或近表面的缺陷；它适于薄壁件或焊缝表面裂纹的检验，也能显露出一定深度和大小的未焊透缺陷；但难于发现气孔、夹碴及隐藏在焊缝深处的缺陷。六、缺陷磁痕可分为几类？答：1、各种工艺性质缺陷的磁痕； 2、材料夹渣带来的发纹磁痕； 3、夹渣、气孔带来的点状磁痕。七、试述产生漏磁的原因？答：由于铁磁性材料的磁率远大于非铁磁材料的导磁率，根据工件被磁化后的磁通密度B ＝μH来分析，在工件的单位面积上穿过B根磁线，而在缺陷区域的单位面积上不能容许B 根磁力线通过，就迫使一部分磁力线挤到缺陷下面的材料里，其它磁力线不得不被迫逸出工件表面以外出形成漏磁，磁粉将被这样所引起的漏磁所吸引。八、试述产生漏磁的影响因素？答：1、缺陷的磁导率：缺陷的磁导率越小、则漏磁越强。 2、磁化磁场强度（磁化力）大小：磁化力越大、漏磁越强。 3、被检工件的形状和尺寸、缺陷的形状大小、埋藏深度等：当其他条件相同时，埋藏在表面下深度相同的气孔产生的漏磁要比横向裂纹所产生的漏磁要小。九、某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁？答：某些转动部件的剩磁将会吸引铁屑而使部件在转动中产生摩擦损坏，如轴类轴承等。某

增材制造试题答案

1.增材制造技术的优点（1）自由成型制造；（2）制造过程快速；（3）添加式和数字化驱动成型方式；（4）突出的经济效益；（5）广泛的应用领域。 2.增材制造技术国内外发展现状国外发展现状 1 欧美发达国家纷纷制定了发展和推动增材制造技术的国家战略和规划，增材制造技术已受到政府、研究机构、企业和媒体的广泛关注。 2 德国建立了直接制造研究中心，法国增材制造的专项协会致力于增材制造技术标准的研究。西班牙启动了一项发展增材制造技术的专项，研究内容包括增材制造共性技术、材料、技术交流及商业模式等四方面内容。澳大利亚、日本等国已经开始将其运用到航空领域，制造精密零件。对于公司而言：以快速成型技术为主的增材制造设备已发展20多年，大量的增材制造装备的知名企业快速发展，其中以3D Systems 公司为代表，发展的SLA、SLS及3DP装备都备受关注。美国Stratasys公司率先推出FDM装备，推广Dssignjet 3D 和Dssignjet Color 3D 两款产品。除了以上具有代表性的外，还有LENS装备生产商、SLM装备生产商英国MIT公司等等。国内：我国增材制造技术研究已经经历20多年，以华科、西安交大、清华等大学为代表的科研院所开展了多项技术研究，其中涉及航空、汽车、生物、电子等各个行业。西安交大：从1993年开始发展SLA技术研究，到现在已经有了成套的技术设备华科：开展LOM技术，以及SLS\SLM技术，并且已经开发出相应的成套设备，且已经投入到市场使用。清华大学跟西北工大已经研究多系列低成本FDM装备，并投入使用。并已经广泛使用到了航空领域，制造精密的成型技术。经过多年研究，我国增材制造技术得到飞快发展，精度等到极大提高。 3.增材制造技术的发展趋势。（1）从快速原型与翻模制造向零部件直接制造转变（2）学科交叉融合，应用领域不断扩大（3）装备向零部件直接制造和专业化方向发展（4）增材制造装备从高端型走向普及型（5）成型材料开发及其系列化、标准化 4.增材制造技术面临的挑战（1）进度控制技术；（2）高效制造技术；（3）复合材料零件增材制造技术。 5.增材制造技术面临的伦理安全问题。（1）增材制造技术制造枪支。通过互联网下载枪支设计数据，借助增材成型工艺制造出来；（2）增材成型技术克隆人体器官。

复合增材制造技术研究进展

复合增材制造技术研究进展杨智帆1袁张永康1袁2 渊1.广东工业大学机电工程学院袁广东广州510006曰2.广东镭奔激光科技有限公司袁广东佛山528225冤摘要院在阐述了复合增材制造技术的含义及关键技术特征的基础上袁对基于机加工的复合增材制造尧基于激光辅助的复合增材制造尧基于喷丸的复合增材制造尧基于轧制的复合增材制造四种复合增材制造技术的特点与优势进行了总结袁并介绍了一种全新的激光锻造复合增材制造技术袁其可与多种增材制造复合并能有效细化晶粒尧消除缺陷和重构应力分布袁最后指出了复合增材制造技术在耦合机理尧参数优化及装备研制方面的发展趋势遥关键词院复合增材制造曰耦合工艺曰激光锻造中图分类号院TG669文献标志码院A 文章编号院1009原279X渊2019冤02原0001-07 Research and Development of Hybrid Additive Manufacturing Technology YANG Zhifan 1袁ZHANG Yongkang 1袁2 渊1.School of Electro-mechanical Engineering袁Guangdong University of Technology袁 Guangzhou 510006袁China曰 2.Guangdong Leiben Laser Technology Co.,Ltd.袁Foshan 528225袁China 冤 Abstract 院Based on expounding the technical meaning and key features of hybrid additive manufacturing (hybrid -AM)袁the features and advantages of hybrid -AM by machining袁by laser processing袁by shot-peering and by rolling are summarized and analyzed.Then袁a new technology named hybrid -AM by laser forging is introduced袁which can be coupled with other AM processes and effectively refine grains袁eliminate defects and reconstruct stress distribution.Finally袁the development trend of hybrid-AM technology in coupling mechanism袁optimization of multi-processes parameters and equipment manufacturing is discussed. Key words 院hybrid additive manufacturing曰coupled processes曰laser forging 收稿日期院2018-12-10 基金项目院国家重点研发计划渊2017YFB1103600冤曰国家自然科学基金资助项目渊51775117冤第一作者简介院杨智帆袁男袁1993年生袁硕士研究生遥与传统去除成形方法相比袁增材制造是一种基于材料增量制造理念的技术[1]袁是一种利用CAD 模型以材料连接方式完成物体制作的过程[2]袁与减材制造相比袁增材制造通常是逐层累加进行的遥增材制造具备柔性尧快速和绿色制造等技术优势袁在航空航天尧国防工业和生物医疗方面具有重要应用前景[3-4]遥然而袁增材制造技术存在零件成形精度低尧力学性能不足等问题[5]遥针对上述技术瓶颈袁现已出现了若干种既保持增材制造技术优点又能吸收传统技术优势的复合增材制造新技术袁为解决瓶颈难题提供了新路径遥本文重点介绍复合增材制造技术的研究进展袁并根据辅助工艺的不同将复合增材制造技术分成五种不同类别袁分别进行了总结与分析袁并对复合增材制造技术的发展方向进行了展望遥 1复合增材制造技术含义野复合冶一词广泛应用于制造领域袁国际生产工程科学院渊CIRP冤将野复合制造冶定义为野一种基于若干种工艺/工具/能量源同步工作尧相互作用可控且对工艺/零件性能有显著影响的技术冶[6]遥一般地袁复合增材制造以增材制造为主体工艺袁在零件制造过程中采用一种或多种辅助工艺与增材制造工艺耦合协同工作袁使工艺尧零件性能得以改进遥复合增材制造虽涉及多种工艺尧能量源袁但并不能严格达到综述专稿叶电加工与模具曳2019年第2期 1要要

常见焊接缺陷及X射线无损检测要点

前言船舶制造业自20世纪初开始研究焊接应用技术，并于1920年以英国船厂首次采用焊接技术建造远洋船为标志，焊接技术逐渐在船厂得到推广应用，并迅速取代铆接技术。由于焊接过程中各种参数的影响，焊缝中有时候不可避免地会出现裂纹、气孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。为了保证焊接构件的产品质量，必须对其中的焊缝进行有效的检测和评价，尤其是在船舶压力管道、分段大接缝、外板及水密与强力接点等部位进行质量检测是十分必要的。众所周知，船舶结构件发生焊接裂纹对结构强度和航行安全危害极大，特别是一些隐性裂纹不易发现，一旦船舶出厂，这些隐性裂纹后患无穷。因此，船舶在建造焊接过程中产生的裂纹一经发现，就必须立即查明原因并采取果断的措施彻底根除。焊接质量的检验方法，一般分无损检验和破坏检验两大类，采用何种方法，主要根据产品的技术要求和有关规范的规定。无损探伤分渗透检验、磁粉探伤、超声波探伤和射线照相探伤。破坏检验方法是用机械方法在焊接接头(或焊缝)上截取一部分金属，加工成规定的形状和尺寸，然后在专门的设备和仪器上进行破坏试验。依据试验结果，可以了解焊接接头性能及内部缺陷情况，判断焊接工艺正确与否。经检验，船体结构焊缝超过质量允许限值时，应首先查明产生缺陷的原因，确定缺陷在工件上的部位。在确认允许修补时，再按规定对焊缝进行修补。

一、船舶焊接缺陷及无损探伤技术简介 1、船舶焊接中的常见缺陷分析船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键，是保证船舶质量的关键，是保证船舶安全航行和作业的重要条件。如果焊接存在着缺陷，就有可能造成结构断裂、渗漏，甚至引起船舶沉没。因此，在船舶建造中焊接质量是重点验收工作之一，规范也明确规定，焊缝必须进行外观检查，外板对接焊缝必须进行内部检查。船体焊缝内部检查，可采用射线探伤与超声探伤等办法。射线探伤能直接判断船体焊缝中存在的缺陷的种类、大小、部位及分布情况，直观可靠，重复性好，容易保存，当前船厂普遍采用X射线探伤来进行船体焊缝的内部质量检查。船舶焊接缺陷种类很多，按其位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、央渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等． 2、焊接缺陷分类 (1)气孔气孔是指在焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的。主要原因有：坡口边缘不清洁，有水份、油污和锈迹；焊条或焊剂未按规定进行焙烘，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。由于气孔的存在，使焊缝的有效截面减小，过大的气孔会降低焊缝的强度，破坏焊缝金属的致密性。预防产生气孔的办法是：选择合适的焊接电流和焊接速度，认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。 (2)夹渣夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。产生夹渣的原因主要是：焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣；坡口角度或焊接电流太小，或焊接速度过快。在使用酸性焊条时，由于电流太小或运条不当形成“糊渣”；使用碱性焊条时，由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。防止产生夹渣的措施是：正确选取坡口尺寸，认真清理坡口边缘，选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动要适当。 (3)咬边焊缝边缘留下的凹陷，称为咬边。

无损检测常见的焊接缺陷

无损检测常见的焊接缺陷 A外部缺陷一、焊缝成型差 1、现象焊缝波纹粗劣，焊缝不均匀、不整齐，焊缝与母材不圆滑过渡，焊接接头差，焊缝高低不平。 2、原因分析焊缝成型差的原因有：焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀；焊口清理不干净；焊接电流过大或过小；焊接中运条（枪）速度过快或过慢；焊条（枪）摆动幅度过大或过小；焊条（枪）施焊角度选择不当等。 3、防治措施 ⑴焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。 ⑵焊件坡口打磨清理干净，无锈、无垢、无脂等污物杂质，露出金属光泽。 ⑶加强焊接联系，提高焊接操作水平，熟悉焊接施工环境。 ⑷根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等，按照焊接工艺卡和操作技能要求，选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条（枪）的角度。 4、治理措施 ⑴加强焊后自检和专检，发现问题及时处理； ⑵对于焊缝成型差的焊缝，进行打磨、补焊； ⑶达不到验收标准要求，成型太差的焊缝实行割口或换件重焊； ⑷加强焊接验收标准的学习，严格按照标准施工。二、焊缝余高不合格 1、现象管道焊口和板对接焊缝余高大于3㎜；局部出现负余高；余高差过大；角焊缝高度不够或焊角尺寸过大，余高差过大。 2、原因分析

焊接电流选择不当；运条（枪）速度不均匀，过快或过慢；焊条（枪）摆动幅度不均匀；焊条（枪）施焊角度选择不当等。 3、防治措施 ⑴根据不同焊接位置、焊接方法，选择合理的焊接电流参数； ⑵增强焊工责任心，焊接速度适合所选的焊接电流，运条（枪）速度均匀，避免忽快忽慢； ⑶焊条（枪）摆动幅度不一致，摆动速度合理、均匀； ⑷注意保持正确的焊条（枪）角度。 4、治理措施 ⑴加强焊工操作技能培训，提高焊缝盖面水平； ⑵对焊缝进行必要的打磨和补焊； ⑶加强焊后检查，发现问题及时处理； ⑷技术员的交底中，对焊角角度要求做详细说明。三、焊缝宽窄差不合格 1、现象焊缝边缘不匀直，焊缝宽窄差大于3㎜。 2、原因分析焊条（枪）摆动幅度不一致，部分地方幅度过大，部分地方摆动过小；焊条（枪）角度不合适；焊接位置困难，妨碍焊接人员视线。 3、防治措施 ⑴加强焊工焊接责任心，提高焊接时的注意力； ⑵采取正确的焊条（枪）角度； ⑶熟悉现场焊接位置，提前制定必要焊接施工措施。 4、治理措施

表面缺陷无损检测方法的比较

表面缺陷无损检测方法的比较方法项目磁粉检测（MT）漏磁检测（MLF）渗透检测（PT）涡流检测（ET）方法原理磁力作用磁力作用毛细渗透作用电磁感应作用能检出的缺陷表面和近表面缺陷表面和近表面缺陷表面开口缺陷表面及表层缺陷缺陷部位的显示形式漏磁场吸附磁粉形成磁痕漏磁场大小分布渗透液的渗出

检测线圈输出电压和相位发生变化显示信息的器材磁粉计算机显示屏渗透液、显像剂记录仪、示波器或电压表适用的材料铁磁性材料铁磁性材料非多孔性材料导电材料主要检测对象铸钢件、锻钢件、压延件、管材、棒材、型材、焊接件、机加工件在役使用的上述工件检测铸钢件、锻钢件、压延件、管材、棒材、型材、焊接件、机加工件在役使用的上述工件检测任何非多孔性材料、工件及在役使用过的上述工件检测管材、线材和工件检测；材料状态检验和分选；镀层、涂层厚度测量主要检测缺陷裂纹、发纹、白点、折叠、夹渣物、冷隔裂纹、发纹、白点、折叠、夹渣物、冷隔裂纹、白点、疏松、针孔、夹渣物

裂纹、材质变化、厚度变化缺陷显示直观直观直观不直观缺陷性质判断能大致确定能大致确定能基本确定难以判断灵敏度高高高较低检测速度较快快慢

很快污染较轻无污染较重无污染相对优点可检测出铁磁性材料表面和近表面（开口和不开口）的缺陷。能直接的观察出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。具有较高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷。单个工件的检测速度快、工艺简单，成本低、污染轻。综合使用各种磁化方法，几乎不受工件大小和几何形状的影响。检测缺陷重复性好。可检测受腐蚀的在役情况。 a) 易于实现自动化 b) 较高的检测可靠性 c) 可以实现缺陷的初步量化 d) 在管道的检查中，在厚度高达30mm的壁厚范围內，可同时检测內外壁缺陷 e) 高效、无污染,可以获得很高的检测效率. 可检测出任何非松孔性材料表面开口性缺陷。能直接的观察出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。具有较高的灵敏度。着色检测时不用设备，可以不用水电，特别适用于现场检验。检测不受工件几何形状和缺陷方向的影响。对针孔和疏松缺陷的检测灵敏度较高。非接触法检测，适用于对管件、棒材和丝材进行自动化检测，速度快。可用检测材料导电率代替硬度检测。了解材料的热处理状态和进行材料分选。污染很小。相对局限性

增材制造技术概述

3.1 增材制造技术概述增材制造技术诞生于20世纪80年代后期的美国。一开始，增材制造技术的诞生源于模型快速制作的需求，所以经常被称为“快速成型”技术。历经三十年日新月异的技术发展，增材制造已从概念（沟通）模型快速成型发展到了覆盖产品设计、研发和制造的全部环节的一种先进制造技术，已远非当初的快速成型技术可比。 3.1.1概述 1.概念增材制造（即Additive Manufacturing，简称AM）：一种与传统的材料“去除型”加工方法截然相反的，通过增加材料、基于三维CAD模型数据，通常采用逐层制造方式，直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。增材制造的概念有“广义”和“狭义”之说，如图3-1所示。 “广义”增材制造则以材料累加为基本特征，以直接制造零件为目标的大范畴技术群。而“狭义”的增材制造是指不同的能量源与CAD/CAM技术结合、分层累加材料的技术体系。目前，出现了许多令人眼花缭乱的多种称谓：快速成型（Rapid Proto-typing）、直接数字制造（Direct Digital Manufacturing）、增材制造（AdditiveFabrication）、“三维打印(3D—Printing )”、“实体自由制造(Solid Free-form Fabrication) ”、增层制造（Additive Layer Manufacturing）等。2009年美国ASTM专门成立了F42委员会，将各种RP统称为“增量制造“技术，在国际上取得了广泛认可与采纳。 2.原理与分类实际上在我们的日常生产、生活中类似“增材”的例子很多，例如：机械加工的堆焊、建筑物（楼房、桥梁、水利大坝等）施工中的混凝土浇筑、元宵制法滚汤圆、生日蛋糕与巧克力造型等。图3-1 增材制造概念基本原理：首先将三维CAD模型模拟切成一系列二维的薄片状平面层。然后利用相关设

无损检测培训心得_心得报告

无损检测培训心得_心得报告篇一：无损检测工作总结九月份工作总结一、思想情况通过第一个月的现场接触和导师的指导，对今后的工作多少还是有了一些的了解和认识，不再像第一个月那样仿佛无头苍蝇似的，在平时的接触当中掌握了一定的工作流程，具备了一些简单的工作能力。第一个月那种失落感和无助慢慢消失，虽然仍感觉自己的工作能力和专业知识还很欠缺，但自己同时也因此拥有了动力，更加明确今后的目标——努力学习并掌握相关的专业理论知识和法律法规，迅速成长起来，在短时间内成为一名合格的员工。二、本月主要工作内容本月主要的工作是参加安徽省特种设备检测院举办的特种设备UT-Ⅱ级培训考核，我的主要任务就是好好学习，认真培训，争取通过二十多天的时间消化培训内容，努力一次性通过这个培训考核，取得UT-Ⅱ证书。三、本期学习和工作收获通过在特种设备检察院培训，通过老师的讲解和领取的相关学习资料，对超声波检测知识有了较为全面的了解，掌握了一定的超声波检测技术。

通过学习我掌握了一下内容：超声波检测的工作原理，超声波仪器的结构和各个指令的操作，检测探头的工作原理和结构、探头的各个参数以及各个参数在检测过程的选择和对检测结果的影响，不同检测工件应采用的检测工艺和工艺流程，检测中会对检测结果产生影响的因素以及该因素产生的原因和避免措施，关于超声波检测的法律法规和国家标准。在掌握了书本知识以外，还利用一周的时间学习了仪器的操作，通过在不同试件上的联系和摸索，基本掌握了锻件、铸件、焊缝的检测方法，学会了单晶直探头、双晶直探头、斜探头的检测工艺，通过实际的操作进一步学习了检测工程对检测结果产生影响的因素。最终通过了基础知识、专业知识、实际操作三门考核，取得这些成绩除了平时的努力学习以外，还得谢谢我的导师的指导，在去参加培训之前，因为我从未接触过超声检测，我的导师利用周末给我进行了实际操作的指导，把我带到马钢钢构二厂的现场，通过现场的实际检测让我掌握了超声波检测最基本的操作，我也了解了检测过程中要记录的各个数据和对缺陷的大致判断，在培训过程中导师每隔几天都给我打电话询问我的学习情况并帮我解答在温习过程遇到的难题。正是因为导师的这次指导才让我能顺利的通过了理论知识和实际操作考核。四、下期工作目标和打算

国内电弧增材制造技术的研究现状与展望

国内电弧增材制造技术的研究现状与展望摘要：本文简述了电弧（电熔）增材制造技术特点、优势和发展历史，详细分析了国内在电弧增材制造工艺、质量控制、电弧增材制造材料性能三方面的研究情况，并基于目前的研究现状，提出了电弧增材制造技术在制造工艺、质量控制和材料性能三方面研究的建议。关键词：电弧增材制造，研究现状，展望 1引言增材制造，是一种新型的金属“降维”制造工艺，通过对三维数字模型进行分层切片处理，再按照预先规划好的路径将材料逐层累加的制造方式，是一种自下而上，化零为整的制造方法，在复杂结构零部件制造方面有很大优势。电弧增材制造(Arc welding additive manufacturing，简称WAAM)技术，也称为电熔增材制造技术（Electrical additive manufacturing，简称EAM ）是采用电弧为热源的增材制造技术，通过熔化金属丝材或粉末，逐层堆积出金属零部件的制造方法，具有丝材利用率高、生产效率高，成本底，零件的尺寸不受成形缸或真空室的限制，易于修复零件等优点。和传统的铸造、锻造技术相比，制造过程无需模具，整体制造流程短，制造周期短，柔性化程度高，易于实现数字化、智能化，对设计的响应快，可实现零部件的拓扑优化设计，在小批量、复杂构件的个性化定制方面具有很大技术和成本优势。 20世纪70年代，德国学者提出了电弧增材制造的概念，并采用该技术制造了一金属容器。20世纪80年代，美国使用等离子弧焊、熔化极气体保护焊技术制造出了镍基合金金属构件，20世纪90年代，随着增材制造技术的发展，电弧增材制造技术也得到了空前的发展，在装备、工艺及材料性能研究方面均取得了很大突破。 2电弧增材制造技术研究现状目前国内外用于WAAM制造的电弧种类主要为熔化极气体保护焊（GMAW），钨极惰性气体保护焊（GTAW）、等离子弧焊（PAW）等，尤其是配以冷金属过度的熔化极气体保护焊，因其热输入小，电弧稳定性好等特点，得到了广泛发展和应用。今年来，国内各大高校针对电弧增材制造的研究也在不断深入，主要集中在成形控制、过程监控和成形件性能研究等方面。 2.1工艺与成形研究电弧增材制造在制造过程中液态熔池较大，电弧的可控性难，故成形控制是电弧增材制造的发展的主要瓶颈之一。电弧增材制造的在成形设备方面，主要有两种方式，一种是焊接设备与多功能数控机床复合，另一种是焊接设备与多轴机械手复合，实现柔性制造。成形控制方面的研究主要集中在工艺优化、过程监控以及实时反馈等方面，在工艺优化环节主要是通过实验，针对不同的增材方法，研究合适的工艺参数，例如打印速度，丝径，送丝速度，电流，电压等。沈泳华[[[]沈泳华.电弧增材制造成形系统设计和成形规律研究[D].南京：南京航空航天大学，2017]]研究了以KUKA焊接机器人和Fronius数字化焊机为主要设备的GMAW 冷金属过渡电弧增材制造系统和成形规律，采用“反切削法”实现了电弧增材制造成形路径规划系统，并研究了不同工艺条件下的表面成形质量。熊俊[[[] 熊俊.多层单道GMA增材制造成形特性及熔敷尺寸控制[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014]]研究了单道熔化极气体保护增材制造的工艺特性和成形质量，表明熔敷电流是决定成形形貌的决定因素，良好的成形电流区间为100~180A。柳建等人[[[]

增材制造技术较传统工艺的优势与关键技术

增材制造技术较传统工艺的优势与关键技术一、增材制造技术的简介增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术就是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除一切削加工技术,就是一种“自下而上”的制造方法。这一技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序,在一台设备上可快速而精密地制造出任意复杂形状的零件,从而实现“自由制造”,解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形,并大大减少了加工工序,缩短了加工周期。而且越就是复杂结构的产品,其制造的速度作用越显著。增材制造原理与不同的材料与工艺结合形成了许多增材制造设备,目前已有的设备种类达到20多种。该技术一出现就取得了快速发展,在消费电子产品、汽车、航天航空、医疗、军工、地理信息、艺术设计等多个领域都得到了广泛的应用。其特点就是单件或小批量的快速制造,这一技术特点决定了快速成形在产品创新中具有显著的作用。二、增材制造技术的优势 2、1设计上的自由度——在机加工、铸造或模塑生产当中,复杂设计的代价高昂,其每项细节都必须通过使用额外的刀具或其它步骤进行制造。相比而言,在增材制造当中,部件的复杂度极少需要或根本无需额外考虑。增材制造可以构建出其它制造工艺所不能实现或无法想像的形状,可以从纯粹考虑功能性的方面来设计部件,而无需考虑与制造相关的限制。 2、2小批量生产的经济性——增材制造过程无需生产或装配硬模具,且装夹过程用时较短,因此它不存在那些需要通过大批量生产才能抵消的典型的生产成本。增材工艺允许采用非常低的生产批量,包括单件生产,就能达到经济合理的打印生产目的。 2、3高材料效率——增材制造部件,特别就是金属部件,仍然需要进行机加工。增材制造工序经常不能达到关键性部件所要求的最终细节、尺寸与表面光洁度的