激光与红外

作者：张鸿博

单位：1.中国石油集团工程材料研究院有限公司,陕西 西安 710049；2.西安交通大学航天航空学院,复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室,陕西省无损检测与结构完整性评价工程中心,陕西 西安 710049[JZ]；

关键词：金属增材制造;激光红外热成像;无损检测

基金：中国石油天然气集团有限公司基础性前瞻性科技专项项目(No.2023ZZ11)；国家自然科学基金项目(No.12072255)；陕西省自然科学基础研究计划项目(No.2024JCYBQN0545)资助。

金属增材制造是近年来发展迅速的一种高效材料加工技术,为了保障构筑件的质量和可靠性,应避免其内部形成对结构力学性能有显著影响的缺陷。本文研究了激光红外热成像检测技术在金属增材制造亚表面缺陷检测上的应用。首先,基于有限元仿真结果,研究了激光红外热成像检测对不同深度和尺寸的金属亚表面缺陷检测的可靠性,进一步地,考虑了粗糙表面对检测的影响,并对比验证了常用红外热成像序列处理算法的噪声干扰抑制性能；最后,对加工有人工内部缺陷的选择性激光熔融试件进行了实验验证。仿真和实验结果表明,激光红外热成像检测可以可靠地检出宽深比大于1的金属增材制造内部亚表面缺陷,通过常用的热成像序列预处理方法,可以有效地抑制粗糙表面干扰造成的空间噪声,此外,由于激光红外热成像检测技术具备高效、非接触以及可视化的优势,有望成为金属增材制造在线监测的可靠技术。

来源：2024年第10期

《激光与红外》期刊编辑部

查看激光与红外杂志2024年第10期