基于红外热成像的热塑性复合材料感应焊接缺陷定位与表征无损检测系统

摘要整理

近几十年来，热塑性基体复合材料（TPCs）因其优异性能被广泛认可为热固性基体在多种先进应用中的有效替代方案。TPCs的主要优势在于可实现熔融接合，避免使用外部接头。碳纤维增强热塑性复合材料（CFRP-TPCs）的感应焊接因表面处理要求低、效率高、热量集中在焊接表面等优点而备受关注。本研究采用热波技术对热塑性复合材料电磁感应焊接过程中的缺陷进行原位实时评估。该方法通过实时采集焊接过程中的热像图像，分析热分布的异常变化以识别不连续缺陷。所建立的装置还可用于焊接后检测受损区域，进行更详细的缺陷表征。采用感应焊接设备进行接合工艺，测试并评估了多种缺陷类型。利用红外（IR）摄像机实时获取TCP样品焊接过程的热像图像，对采集数据进行处理以定位和评估不同类型的受损样品。采用优化的热成像扫描加热参数对焊接后检测到的受损区域进行分析。结果表明，该方法能够在不改变工艺参数的前提下，利用现有加热源可靠地检测和表征焊接过程中缺陷的存在。

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