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关键词： 焊缝缺陷检测   YOLOv8s   CSA-BoTNet结构   MW损失函数  

摘要： 针对长输管道在进行基于视觉的内表面缺陷检测时存在的检测精度低、检测速度与模型复杂度难以平衡、深度学习样本不均衡等问题,提出一种YOLO-UCSA算法。该算法以YOLOv8s模型为基础,采用C2f_UIB模块代替模型浅层部分C2f模块,提高模型的多尺度特征提取能力,降低模型计算难度;采用CSA-BoTNet结构融入主干网络,提高模型的自适应能力和对缺陷特征的细节信息捕捉能力;最后,通过用MW Loss损失函数改进Bbox Loss损失函数,解决训练样本的不均衡问题。实验数据验证表明:YOLO-UCSA算法在自制的焊缝缺陷数据集上训练时其平均精度均值(mAP)达到了89.1%,相较与原YOLOv8s算法提高了6.8%,且检测速度也有所保证。

关键词： 腐蚀疲劳   高强钢丝   十字接头   疲劳寿命   应力集中  

摘要： 为评估点腐蚀钢桥中高强钢丝和焊接节点的疲劳寿命,对含人工半椭球蚀坑的高强钢丝和含人工半球形蚀坑的Q345qC钢全熔透45o斜焊缝十字接头进行了疲劳裂纹扩展理论计算。修正了半球形蚀坑底部的应力集中系数,计算了半椭球和半球形蚀坑底部的真实疲劳应力,构建了满足应力边界条件和考虑蚀坑底部真实最大应力、真实应力幅及蚀坑深度影响的含半椭球蚀坑的高强钢丝的疲劳寿命计算式和含半球形蚀坑的Q345qC钢全熔透45o斜焊缝十字接头的疲劳寿命计算式。计算结果表明,标定的点腐蚀疲劳寿命计算式,对半椭球蚀坑深度为1、1.5、2 mm的高强钢丝腐蚀疲劳寿命的计算误差分别为-22.98%~-4.97%、-14.82%~-0.17%和-18.09%~-4.40%,对未腐蚀、半球形蚀坑深度为1、2 mm的Q345qC钢全熔透45o斜焊缝十字接头腐蚀疲劳寿命的计算误差分别为-8.92%~-2.88%、-15.53%~-6.28%和-19.77%~-10.90%,计算结果偏于安全。本文提出的点腐蚀钢结构的疲劳模型,将腐蚀疲劳寿命描述为考虑蚀坑深度削减的疲劳裂纹萌生与扩展长度和考虑蚀坑底部应力集中的最大应力及应力幅的幂函数,物理概念清晰,有望推广应用于其他腐蚀工况的钢结构疲劳寿命评估。

关键词： 爬壁机器人   焊缝检测   磁粉检测   永磁吸附   无损检测   自动化   圆柱罐体   控制系统设计  

摘要： 针对大型圆柱罐体焊缝磁粉检测存在人工操作劳动强度大、效率低的问题,本文设计一种自动化焊缝磁粉检测机器人。首先,根据罐体检测环境建立机器人壁面运动力学模型,通过分析无滑移状态下的受力确定最小吸附力,并以此为基础完成永磁吸附轮的结构设计与仿真,研究永磁体与磁轭厚度对吸附性能的影响,进而计算出驱动电机所需力矩。其次,研发基于主从架构的机器人控制系统,通过无线局域网进行数据交互,机器人本体端以STM32单片机作为微控制器;上位机则以工控机为核心处理器,负责焊缝识别与跟踪任务。进一步设计集成磁探仪与自动搅拌喷洒装置的磁粉检测系统。最后,搭建机器人样机并开展磁粉检测验证。结果表明:该机器人能够沿罐体壁面焊缝稳定行走,使用A1-15/100型标准试片进行测试时,圆形与十字形磁痕显示清晰,灵敏度满足国家标准,实现了焊缝磁粉检测的自动化。本研究为大型圆柱罐体焊缝的自动化磁粉检测提供了完整的技术方案与装备参考,对推动同类结构件的自动化无损检测具有实际应用价值。

关键词： 高强铝合金   高温   螺栓连接   抗剪性能   破坏模式   规范对比  

关键词： 管道环焊缝   缺陷识别   全自动超声波检测   麻雀搜索算法   深度可分离卷积   残差网络  

关键词： 纠偏系统   机器人   焊缝打磨   激光视觉  

关键词： 桥梁工程   角焊缝识别   点云特征   骨架提取   三维点云   智能焊接  

关键词： 点云数据   随机采样一致性算法   聚类分割   激光雷达  

关键词： 双金属管   环焊缝   根焊   X射线检测   单个气孔缺陷   控制措施  

摘要： 针对双金属管环焊缝根焊采用SY/T 7464—2020标准进行质量验收,存在对应技术条款要求较严及焊缝合格率较低的问题。对L245N+ER316L内覆耐蚀合金层双金属管环焊缝根焊进行了X射线检测实验,分析了缺陷产生的成因,并提出了控制措施。检测结果发现,根焊缺陷多数为单个气孔缺陷,而密集型气孔、未熔合和裂纹缺陷占比相对较小。选择合适的焊机或正确的熄弧方法可有效消除单个气孔缺陷;通过焊接时在熄弧点熔透金属并在无应力状态下组对,可防止未熔合和裂纹缺陷;为避免检测时误判缺陷,根部焊缝检测前须严格清理焊缝表面。通过焊工培训,焊缝合格率得到提高,改进效果良好。

关键词： 液氨   L360钢级   直缝埋弧焊管   环焊缝   应力腐蚀  

摘要： 【目的】管线钢作为一种高强度低合金钢,适用于液氨大规模长距离管道输送。然而管道环焊缝作为结构薄弱区域,在液氨环境下易受到杂质与应力协同作用发生应力腐蚀开裂,严重威胁管道系统的安全运行。因此,研究管道环焊缝在复杂液氨输送环境下的应力腐蚀行为对于保障管道长寿命服役至关重要。【方法】为探究L360钢级直缝埋弧焊管环焊缝的液氨应力腐蚀行为规律,在纯液氨环境及含杂质液氨环境(质量分数为0.10%H_(2)O、0.20%O_(2)、0.15%CO_(2)、0.40%N_(2))中开展50%Re(屈服强度)、75%Re、100%Re应力状态下的C形环应力腐蚀试验,并基于微观形貌表征与腐蚀产物分析,从腐蚀速率、微观形貌、腐蚀产物等方面进行系统研究。【结果】L360钢级直缝埋弧焊管环焊缝C形环试样在纯液氨环境下基本不发生腐蚀;在含杂质液氨环境下,杂质-应力对液氨腐蚀存在显著的协同促进作用;H_(2)O、O_(2)等杂质会诱导L360直缝埋弧焊管环焊缝表面生成Fe(OH)_(3)、Fe_(2)O_(3);当施加应力时,腐蚀产物层破裂,且腐蚀产物层表面的裂纹明显随应力水平的升高而增加;虽然施加的应力在氨环境下未产生明显的纵向延伸裂纹,但应力增加了试样背面对点蚀的敏感性。此外,微观腐蚀形貌分析表明,焊缝相比母材对应力腐蚀更为敏感:母材腐蚀区在100%Re时发生腐蚀产物层皲裂,而焊缝腐蚀区在50%Re时即已发生。【结论】在L360直缝埋弧焊管输送液氨时,应严格控制液氨中的杂质含量、管材受到的应力值以及环焊缝的焊接质量,以减少环焊缝处液氨应力腐蚀开裂风险,保障液氨管道输送的安全。