[发明专利]双光束激光作用的海工钢构件超声波衰减特性检测方法

说明书

本发明提供了双光束激光作用的海工钢构件超声波衰减特性检测方法，所述方法包括以下：步骤110：获取工件模型预生成的3D打印填充扫描路径，开始双光束激光冲击锻打，得到目标样品；步骤120：分别在目标样品的打印面的上侧以及下侧，沉积面的任意相邻两侧共加工4个孔以形成人工预埋的预埋缺陷；步骤130：调用水浸超声C扫描检测系统对目标样品的超声波衰减特性进行分析，得到分析结果；步骤140：判断分析结果中，检测缺陷与预埋缺陷是否一致，若一致则分析回波衰减规律，若不一致，转至步骤150；步骤150：调用阵列超声检测系统对目标样品进行缺陷检测，得到检测结果；步骤160：将检测结果与预埋缺陷进行对比，分析目标样品的回波衰减规律。

技术领域

本发明涉及复合增材制造声学特性技术领域，具体涉及双光束激光作用的海工钢构件超声波衰减特性检测方法。

背景技术

双光束激光冲击锻打即第一束激光熔敷3D成形零件，同时精确控制第二束激光束诱导的冲击波对金属熔覆层易塑性变形温度区进行冲击锻打，使其发生塑性变形、消除金属熔敷层的气孔等内部缺陷和热应力，提高金属零件的内部质量和机械力学综合性能，有效控制宏观变形与开裂。双光束激光冲击锻打提高了金属模具的抗疲劳性能，实现了金属模具高性能增材制造，为复合增材制造的发展奠定良好基础。

目前，我国陆地石油、天然气等资源远远不能满足当前的能源需 求。鉴于我国对能源资源的迫切需要，自主研发高强度、高韧性的海 工钢可以更好地完善我国的能源体系。而海工钢对于自升式海洋平台 桩腿、升降电动齿轮、悬臂梁等关键部位要求更加苛刻。而复合增材 制造对海洋工程的发展起到了推动作用，通过金属复合增材制造的方 法可以发现，将其运用在船舶制造产业中，有以下几方面的优势：第 一，在船舶制造的过程中，海工装备有一定的稀有金属以及贵重金属 材料，通过金属增材制造技术的运用，可以节约这些材料的使用，以 便实现船舶制造的价值性；第二，通过双光束激光锻打的海工钢避免 应力集中，有效去除内应力和裂纹的产生，从而实现海洋高压容器的 有效密封；第三，与传统的加工技术相比，这种技术形式可以在根本 上解决工作难度大、生产周期长的问题，从而有效缩短工作时间，降 低船舶制造的成本。第四，通过金属增材制造技术的利用，可以促进船舶产业的稳定发展，满足行业发展的现代化需求。

超声检测是五大常规检测技术之一，是目前无论国内还是国外应用最广泛，使用频率最高并且发展较快的一种无损检测技术。虽然复合增材制造技术减少了裂纹的产生，但考虑海工钢工作环境的特殊性，工作环境十分恶劣，不仅要考虑自身重力载荷的作用，还要考虑到风、波浪、海 流、冰、地震等施加的载荷影响。为了保证其工作的安全性，需要超声检测技术不断对其进行检测与声学特性分析，由于复合增材制造工艺的特殊性，使得构件内部具有不均匀、超声波高衰减特性，所以对其检测产生了很大阻力。目前增材制造技术发展时间较短，国内外关于复合增材制造的检测手段处于起步研究阶段。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的问题之一，本发明提供双光束激光作用的海工钢构件超声波衰减特性检测方法。

具体的，提出了双光束激光作用的海工钢构件超声波衰减特性检测方法，所述方法包括以下：

步骤110：获取工件模型预生成的3D打印填充扫描路径，开始双光束激光冲击锻打，得到目标样品；

步骤120：分别在目标样品的打印面的上侧以及下侧，沉积面的任意相邻两侧共加工4个孔以形成人工预埋的预埋缺陷；

步骤130：调用水浸超声C扫描检测系统对目标样品的超声波衰减特性进行分析，得到分析结果；

步骤140：判断分析结果中，检测缺陷与预埋缺陷是否一致，若一致则分析回波衰减规律，若不一致，转至步骤150；

步骤150：调用阵列超声检测系统对目标样品进行缺陷检测，得到检测结果；

步骤160：将检测结果与预埋缺陷进行对比，分析目标样品的回波衰减规律。

进一步，上述步骤110中的双光束激光冲击锻打具体包括以下，