一种工业CT最小可识别缺陷能力评价方法与流程

本发明涉及增材制造零件的无损检测领域，特别是涉及工业ct最小可识别缺陷能力评价方法。

背景技术：

工业ct作为一种先进的无损检测工具，具有高检测灵敏度、高空间分辨率以及检测结果可视化的优点。目前在增材制造、焊接铸造等领域获得了较为广泛的应用。检测灵敏度作为衡量ct设备性能的重要指标，一直以来都是检测人员关心的重点。不同尺寸的缺陷对零件的危害程度是不一样的，而且不同的设备的由于硬件的各不相同，其缺陷检出能力也各不相同。如何评价的设备在实际工作过程的缺陷可识别能力就显得尤为重要

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种工业ct最小可识别缺陷能力评价方法。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种工业ct最小可识别缺陷能力评价方法，包括以下步骤：

s1、制作含有人工缺陷的试棒；

s2、对比试棒工业ct成像：采取合适的工艺参数对各个试棒进行ct检测，对直径相同的试棒进行ct成像时，应保证所用分辨率是相同的；

s3、测量ct成像中试棒通孔缺陷尺寸：使用三维分析软件测量试棒中的能够识别的圆形通孔的缺陷尺寸，测量三次，将三次结果的平均值作为ct成像圆形通孔缺陷的最终结果；

s4、测量缺陷实际尺寸：使用砂纸打磨试棒，将试棒打磨至通孔缺陷所在高度，在金相显微镜下测量通孔缺陷的尺寸，测量三次，将三次结果的平均值作为通孔缺陷的实际尺寸；

s5、ct成像缺陷尺寸与实际尺寸对比：将ct检测得出的缺陷尺寸与通孔缺陷实际尺寸作对比，如果ct检测得出的结果与实际结果相差在10％以内，则认为该尺寸的通孔缺陷是ct设备可识别的，反之该尺寸的通孔缺陷是不可识别的；

s6、ct设备最小可识别能力评价：收集统计每一支试棒中ct检测能够识别的圆孔缺陷的最小尺寸，评价ct设备针对相同材料不同厚度的缺陷可识别能力以及不同材料的缺陷识别能力。

进一步的，所述试棒为采用增材制造的方法制作而成的圆形金属试棒。

进一步的，所述试棒材料为钛合金、不锈钢、铝合金粉末制作而成。

进一步的，所述试棒在不同高度预设了不同尺寸的缺陷。

进一步的，所述试棒内部缺陷为规则的圆形通孔缺陷。

进一步的，所述试棒根据材料被划分为不同组，同种材料为一组对比试棒。

进一步的，所述试棒的同组对比试棒其直径大小各不相同。

与现有技术相比，本发明工业ct最小可识别缺陷能力评价方法的有益效果是：通过使用增材制造的方法制作含有圆形通孔缺陷的金属对比试样，使用工业ct设备对其进行三维成像，测量其内部缺陷尺寸。再使用金相法测量试棒内部缺陷的实际尺寸。将ct法得到的缺陷尺寸与金相法所测的实际尺寸进行对比分析，评价工业ct设备对不同材料的零件以及相同材料不同厚度零件的可识别最小缺陷能力。

附图说明

图1为一组对比试棒示意图。

具体实施方式

一种工业ct最小可识别缺陷能力评价方法，包括以下步骤：

s1、制作含有人工缺陷的试棒；对比试样请参照图1，每一组对比试棒包括三根高度相同，尺寸不同的相同材质的圆形试棒。其中圆形试棒高度为60mm，直径分别为5mm、10mm和15mm。在每一支试棒的15mm、30mm和45mm高度处预设通孔缺陷。图1中，通孔1、通孔2、通孔3、通孔4、通孔5、通孔6、通孔7、通孔8、通孔9为预先设计好的圆形通孔缺陷。其中5mm直径试棒中，通孔1、通孔2、通孔3的缺陷尺寸分别为30μm、40μm和50μm；10mm直径试棒中，通孔4、通孔5、通孔6的缺陷尺寸分别为50μm、60μm和70μm；15mm直径试棒中，通孔7、通孔8、通孔9的缺陷尺寸分别为70μm、80μm和90μm。试棒采用增材制造的方法制作而成的圆形金属试棒；试棒材料为钛合金、不锈钢、铝合金粉末制作而成。

s2、对比试棒工业ct成像：采取合适的工艺参数(如针对直径5mm的铝合金试棒各项参数选取如下：管电压100kv、管电流110μa、积分时间500ms、采集图像数量1400张、分辨率5μm)对各个试棒进行ct检测。对直径相同的试棒进行ct成像时，应保证所用分辨率是相同的。

s3、测量ct成像中试棒通孔缺陷尺寸：使用三维分析软件测量试棒中的能够识别的圆形通孔的缺陷尺寸，测量三次，将三次结果的平均值作为ct成像圆形通孔缺陷的最终结果。

s4、测量缺陷实际尺寸：使用砂纸打磨试棒，将试棒打磨至通孔缺陷所在高度，在金相显微镜下测量通孔缺陷的尺寸，测量三次，将三次结果的平均值作为通孔缺陷的实际尺寸。

s5、ct成像缺陷尺寸与实际尺寸对比：将ct检测得出的缺陷尺寸与通孔缺陷实际尺寸(金相显微镜测得的结果)作对比，如果ct检测得出的结果与实际结果相差在10％以内，则认为该尺寸的通孔缺陷是ct设备可识别的，反之该尺寸的通孔缺陷是不可识别的。以5mm直径铝合金试棒为例：若工业ct法测得位于试棒15mm处的缺陷尺寸为21μm，金相法所得缺陷尺寸为30μm；30mm处的缺陷尺寸为39μm，金相法所得缺陷尺寸为40μm；则可以认为针对5mm直径的铝合金试棒可识别的最小缺陷为39μm。

s6、ct设备最小可识别能力评价：收集统计每一支试棒中ct检测能够识别的圆孔缺陷的最小尺寸。评价ct设备针对相同材料不同厚度的缺陷可识别能力以及不同材料的缺陷识别能力。

本发明通过使用增材制造的方法制作含有圆形通孔缺陷的金属对比试样，使用工业ct设备对其进行三维成像，测量其内部缺陷尺寸。再使用金相法测量试棒内部缺陷的实际尺寸。将ct法得到的缺陷尺寸与金相法所测的实际尺寸进行对比分析，评价工业ct设备对不同材料的零件以及相同材料不同厚度零件的可识别最小缺陷能力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种工业ct最小可识别缺陷能力评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、制作含有人工缺陷的试棒；

s2、对比试棒工业ct成像：采取合适的工艺参数对各个试棒进行ct检测，对直径相同的试棒进行ct成像时，应保证所用分辨率是相同的；

s3、测量ct成像中试棒通孔缺陷尺寸：使用三维分析软件测量试棒中的能够识别的圆形通孔的缺陷尺寸，测量三次，将三次结果的平均值作为ct成像圆形通孔缺陷的最终结果；

s4、测量缺陷实际尺寸：使用砂纸打磨试棒，将试棒打磨至通孔缺陷所在高度，在金相显微镜下测量通孔缺陷的尺寸，测量三次，将三次结果的平均值作为通孔缺陷的实际尺寸；

s5、ct成像缺陷尺寸与实际尺寸对比：将ct检测得出的缺陷尺寸与通孔缺陷实际尺寸作对比，如果ct检测得出的结果与实际结果相差在10％以内，则认为该尺寸的通孔缺陷是ct设备可识别的，反之该尺寸的通孔缺陷是不可识别的；

s6、ct设备最小可识别能力评价：收集统计每一支试棒中ct检测能够识别的圆孔缺陷的最小尺寸，评价ct设备针对相同材料不同厚度的缺陷可识别能力以及不同材料的缺陷识别能力。

2.根据权利要求1所述的工业ct最小可识别缺陷能力评价方法，其特征在于：所述试棒为采用增材制造的方法制作而成的圆形金属试棒。

3.根据权利要求1所述的工业ct最小可识别缺陷能力评价方法，其特征在于：所述试棒材料为钛合金、不锈钢、铝合金粉末制作而成。

4.根据权利要求1所述的工业ct最小可识别缺陷能力评价方法，其特征在于：所述试棒在不同高度预设了不同尺寸的缺陷。

5.根据权利要求1所述的工业ct最小可识别缺陷能力评价方法，其特征在于：所述试棒内部缺陷为规则的圆形通孔缺陷。

6.根据权利要求1所述的工业ct最小可识别缺陷能力评价方法，其特征在于：所述试棒根据材料被划分为不同组，同种材料为一组对比试棒。

7.根据权利要求1所述的工业ct最小可识别缺陷能力评价方法，其特征在于：所述试棒的同组对比试棒其直径大小各不相同。

技术总结
本发明一种工业CT最小可识别缺陷能力评价方法，S1、制作含有人工缺陷的试棒；S2、对比试棒工业CT成像；S3、测量CT成像中试棒通孔缺陷尺寸；S4、测量缺陷实际尺寸；S5、CT成像缺陷尺寸与实际尺寸对比；S6、CT设备最小可识别能力评价。本发明通过使用增材制造的方法制作含有圆形通孔缺陷的金属对比试样，使用工业CT设备对其进行三维成像，测量其内部缺陷尺寸。再使用金相法测量试棒内部缺陷的实际尺寸。将CT法得到的缺陷尺寸与金相法所测的实际尺寸进行对比分析，评价工业CT设备对不同材料的零件以及相同材料不同厚度零件的可识别最小缺陷能力。

技术研发人员：桂楷欽;于鹏洋;蒋尧华
受保护的技术使用者：航发优材(镇江)增材制造有限公司
技术研发日：2020.07.23
技术公布日：2020.11.06