[发明专利]一种基于最远特征距离的扩散焊缺陷识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种焊接界面缺陷的识别方法。特别是一种扩散焊焊接界面缺陷的识别 方法。

背景技术

扩散焊是在一种新型的固相连接方法，焊接时施加一定的温度和压力，通过待焊表面原 子相互扩散来实现结合。这种焊接方法具有优良的机械性能和组织结构，可焊接相互不溶解 或在熔焊时会产生脆性金属间化合物的异种材料，在航空和航天等先进技术领域的应用越来 越广泛。扩散焊界面常会产生未焊合、弱接合、微小间隙等缺陷，严重影响了接头的机械性 能。因此扩散焊界面质量的无损检测，对保证焊接结构的正常运行和使用寿命具有重要的意 义。

扩散焊超声波检测的一个难点是缺陷的尺寸非常小，远小于超声波的波长，声波在缺陷 处的反射十分微弱。另一个难点是检测异种材料扩散焊时，由于界面两侧材料声阻抗的差异， 不仅缺陷会产生反射回波，焊接良好界面也会产生反射回波。缺陷波与界面反射波混叠在一 起，难于判断。由于上述两个难点的存在，使得常规超声波难于检测界面的缺陷。

申请号为200710144806.8的专利文件中公开了一种“异种材料扩散焊界面缺陷的自动识 别方法”。公开了一种从异种材料扩散焊界面采集超声波信号，提取信号的幅度、幅频特性曲 线拟合斜率及相频特性曲线的相位等三个特征值并对其进行归一化处理，从异种材料扩散焊 界面焊接良好区域、未焊合缺陷区域、弱接合缺陷区域、微小间隙缺陷区域分别随机抽取信 号组成训练样本和测试样本，选用径向基核函数作为核函数、采用网格搜索法确定惩罚参数 和核参数，运用最小二乘支持向量机技术构建缺陷识别模型用于异种材料扩散焊界面缺陷的 自动识别的技术方案。在构造多分类识别模型时采用的是一对多法，该方法学习时间长，效 率低，存在决策盲区。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够准确判断扩散焊焊接界面质量的基于最远特征距离的扩 散焊缺陷识别方法。

本发明的目的是这样实现的：

步骤一：采用同一探头采集扩散焊未焊合缺陷、弱接合缺陷、微小间隙缺陷和焊接良好 界面四种超声波信号样本，每一种超声波信号样本的数量为n；

步骤二：计算每个样本的时频幅度特征值和时频相位特征值，

时频幅度特征值C_R为：j＝l,l+1/f_s,l+2/f_s,…,m，

其中A_j表示拟合斜率，l和m表示时间参数的范围，f_s表示超声波检测的采样频率；

时频相位特征值C_Φ为：CΦ=sv-u+s·1mfs-lfs+1Σi=uvΣj=lmΦ(ai,bj),]]>i＝u,u+s,u+2s,…,v，j＝l,l+1/f_s,l+2/f_s,…,m，

其中u和v表示尺度参数的范围，s表示尺度参数的步长，Φ(a_i,b_j)表示时频相位，a表 示尺度参数，b表示时间参数；