Page 76 - 无损检测2024年第四期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202404008

444 铁磁性不锈钢焊管缺陷的识别与分类

张恒熙 , 张 勇 , 侯怀书 , 夏帅军 , 李金好 1
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( 1. 上海应用技术大学 机械工程学院, 上海 201418 ;

2. 海南省锅炉压力容器与特种设备检验所, 海口 570203 )

摘 要:基于涡流检测技术, 提出一种针对 444 铁磁性不锈钢焊管的缺陷识别与分类方法。
首先采集经过磁饱和处理后的钢管涡流信号, 通过经验模态分解( EMD ) 进一步对涡流信号进行降
噪, 提取到最能代表原始信号特征的内涵模态分量( IMF ), 对所选取的IMF 提取时频域特征参数;
为了提高模型识别效率, 通过主成分分析( PCA ) 对特征向量集降维; 最后使用支持向量机( SVM )
对焊缝缺陷进行识别与分类。试验结果表明, 该方法对 444 不锈钢焊管各缺陷的识别准确率较高,
生产中可将含有特定缺陷的产品自动筛选出来, 提高了生产效率。
关键词: 444 不锈钢焊管; 涡流检测; 缺陷识别; 经验模态分解; 支持向量机

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2024 ) 04-0042-06

Defectidentificationandclassificationof444ferroma g neticstainlesssteelweldedp i p e

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ZHANGHen g xi , ZHANGYon g 2 , HOUHuaishu , XIAShuai j un , LIJinhao 1

( 1.SchoolofMechanicalEn g ineerin g , Shan g haiInstit uteofTechnolo gy , Shan g hai201418 , China ;

2.HainanBoilerPressureVesselandS p ecialE q ui p mentIns p ectionInstitute , Haikou570203 , China )

Abstract : Adefectidentificationandclassificationmethodfor444ferroma g neticstainlesssteelweldedp i p eswas

p ro p osedbasedonedd y currenttestin gtechnolo gy .Inthismethod , theedd ycurrentsi g nalofthesteel p i p eafter

ma g neticsaturationp rocessin gwasfirstcollected , andtheedd ycurrentsi g nalwasfurtherdenoisedb yem p irical

modedecom p osition ( EMD ), andtheintrinsicmodalcom p onent ( IMF ) whichcanbestre p resenttheori g inalsi g nal

characteristicswasextracted , andthetime-fre q uenc ydomaincharacteristicp arameters wereextractedfrom the

selectedIMF.Inordertoim p rovetheefficienc yofmodelreco g nition , p rinci p alcom p onentanal y sis ( PCA ) was

usedtoreducethedimensionofei g envectorset.Finall y , su pp ortvectormachine ( SVM ) wasusedtoidentif yand

classif ywelddefects.Theex p erimentalresultsshowedthatthemethodhadhi g haccurac y inidentif y in g thedefects

of444stainlesssteelweldedp i p e , andcanbeusedtoselectthep roductswiths p ecificdefectsautomaticall yto

im p rovethep roductionefficienc y .

Ke y words : 444 stainlesssteel welded p i p e ; edd y currenttestin g ; defectidentification ; em p irical mode

decom p osition ; su pp ortvectormachine
薄壁不锈钢焊管具有生产工艺简单、 生产效率 不锈钢管进行检测。目前常使用涡流检测技术对不
高、 可成型性好、 成本低等优势, 在汽车、 核电、 航天 锈钢管进行无损检测, 其具有灵敏度高、 不需要耦合
和化工等领域应用广泛 [ 1 ] 。由于不锈钢管表面 裂 剂、 自动化程度高、 操作简单等特点 [ 2 ] 。
纹、 孔洞等缺陷会给产品质量带来安全隐患, 故需对 444 铁磁性不锈钢由于自身磁导率不均, 在涡
流检测过程中磁导率的变化会产生噪声信号, 给缺
收稿日期: 2023-11-08
陷的检出带来困难, 为克服噪声干扰, 在对铁磁性金
作者简介: 张恒熙( 1995- ), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为无
属涡流检测前通常会使用磁饱和装置对钢管进行饱
损检测技术与应用
通信作者: 侯怀书( 1972- ), 男, 博士, 教授, 主要研究方向为无 和磁化。而目前对铁磁性不锈钢涡流检测信号的研
究较少, 铁磁性不锈钢的涡流检测普遍被认为是非
损检测技术及两相流检测技术, hhs927@126.com
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2024 年 第 46 卷 第 4 期
无损检测