Page 40 - 无损检测2021年第一期

李慧娟, 等:

电弧喷涂涂层的红外热成像检测

选取标记点, 通过分析标记点的热扩散曲线对脱黏
缺陷进行分析。
根据试样的实际尺寸对检测图像进行尺 寸标
定, 随后对红外检测图像中的缺陷区域进行测量, 在

试样上部缺陷长度为 58.5mm 。
在试样不同位置选取 4 个标记点, 由图 3 ( b ) 及
3 ( c ) 可以看出, 缺陷区域不同位置的灰度存在差异,
说明缺陷位置或分层厚度存在差异, 因此在缺陷区 图 5 分层位置解剖结果

域中不同灰度位置选取两个标记点, 分别用绿色与 过测量“ 1 号” 区域, 分层厚度达到0.3mm ,“ 2 号” 区

蓝色标记点表示。同样, 在完好区域选择两个标记 域分层厚度约为0.1mm , 与各标记点热辐射随时间
点, 用红色与紫色标记点表示。通过分析缺陷区域 变化曲线的显示结果保持一致。
不同灰度显示位置标记点的热辐射曲线差异, 分析 对目视可见的分层缺陷进行测量, 试样上沿分层

缺陷的严重程度。 1.375s时刻 4 个标记点热辐射 缺陷长度为56mm , 与红外检测结果的误差为4.5% 。

随时间的变化曲线如图 4 所示。
4 结语

( 1 )对检测结果时间序列进行了分析, 不同时
刻所显示的检测结果不同, 均能对内部缺陷进行显
示。因此, 主动式红外热成像方法能够实现对电弧

喷涂涂层的有效检测。
( 2 )利用不同位置标记点的热辐射随时间的变

化曲线对分层缺陷进行描述。对不同时刻的红外检
测图像进行比较, 不同时刻缺陷区域检测结果灰度
图 4 1.375s时刻 4 个标记点热辐射随时间的变化曲线 图显示不同, 能够体现内部分层缺陷的严重程度存

由图 4 可以看出, 施加热加载能量时物体表面 在差异。
的热辐射量最大( 温度最高), 随着时间的延长, 试样 参考文献:
表面缺陷区域与完好区域中 4 个标记点的热辐射量
[ 1 ] 梁秀兵, 陈永雄, 白金元, 等 . 自动化高速电弧喷涂技
均逐渐降低。在热传导过程中, 由于热波在有限深
术再制造发动机曲轴[ J ] .中 国 表 面 工 程, 2010 , 23
度反射回表面的热辐射量( 温度) 与完好区域反射回
( 2 ): 112-116.
表面的热辐射量存在差异, 所以缺陷区域的热辐射 [ 2 ] 楼淼, 胡永乐, 强文江, 等 . 高速电弧喷涂层在钢结构

曲线逐渐偏离完好区域的热辐射曲线。图 4 中红色 防腐蚀中的作用及应用现状[ J ] . 材料保护, 2011 , 44

与紫色两个颜色标记点均位于完好区域, 两标记点 ( 3 ): 54-56.
的热辐射随时间的变化曲线基本重合, 说明完好区 [ 3 ] 欧献, 邓畅光, 王日初, 等. 超音速等离子喷涂涂层耐磨
域的热扩散过程保持一致。绿色标记点的热辐射随 性能研究进展[ J ] . 材料导报, 2013 , 27 ( 21 ): 104-106.

时间的变化曲线偏离完好区域标记点的程度要明显 [ 4 ] 白金元, 徐 滨 士, 梁 秀 兵, 等 . 自 动 化 电 弧 喷 涂
1Cr18Ni9Ti-Al复合涂层在废旧发动机缸体再制造中
大于蓝色标记点的偏离程度, 说明绿色标记点区域

的应用[ J ] . 中国表面工程, 2007 , 20 ( 6 ): 40-43.
的分层厚度大于蓝色标记点区域的, 这与解剖试验
[ 5 ] 林祺 . 涂层 性 能 的 超 声 无 损 检 测 与 表 征 技 术 研 究
结果相符。
[ D ] . 北京: 北京理工大学, 2015.
3.4 验证分析 [ 6 ] 范瑞芬 . 高温部件热障涂层的质量检测[ J ] .理化检

试样涂层表面边缘处与基体已发生分离, 结果
验: 物理分册, 2006 , 42 ( 11 ): 561-564.
如图 5 所示, 其中“ 1 号” 区域对应热辐射随时间变 [ 7 ] 敖波, 王婵, 邓 翠 贞, 等 .热 障 涂 层 喷 涂 质 量 微 焦 点

化曲线中的绿色标记点,“ 2 号” 区域对应该曲线蓝 CT 检测[ J ] . 航空动力学报, 2013 , 28 ( 8 ): 1777-1783.

色标记点,“ 3 号” 及“ 4 号” 区域分别对应该曲线红色 [ 8 ] 陈新波, 孙金立, 袁英民, 等. 在役航空器上复合材料的
与紫色标记点。由图 5 可以看出, 边缘处分层最严 综合检测与评价[ J ] . 无损检测, 2013 , 35 ( 7 ): 50-53.
重, 且持续向试样内部延伸, 分层厚度逐渐减小。经 ( 下转第 76 页)
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2021 年 第 43 卷 第 1 期

无损检测