机械工程学报

作者：赵宇辉, 赵吉宾, 李明玥, 何振丰, 王志国, 贺晨

单位：1. 中国科学院沈阳自动化研究所 沈阳 110016;2. 中国科学院机器人与智能制造创新研究院 沈阳 110169;3. 沈阳工业大学材料科学与工程学院 沈阳 110870

关键词：激光熔化沉积,电涡流检测,有限元仿真,TC4钛合金,亚表面缺陷；

基金：国家自然科学基金(52105415)、国防科技重点实验室基金(JCKY61420052017)和广东省基础与应用基础研究基金(2020B1515120027)资助项目。

激光熔化沉积零件制造及使用过程中容易产生缺陷，电涡流检测是一种非接触检测方法，针对表面及亚表面缺陷具有很高的检测灵敏度，易于实现自动化检测，在增材制造领域极具应用前景。通过有限元仿真技术建立无缺陷TC4钛合金增材样件电涡流检测模型，模拟电涡流检测过程中电场强度的分布规律，研究激励频率、提离量对电涡流检测信号的影响。研究发现，针对样件内不同深度的位置激励频率存在最佳区间，而提离量则应尽可能采用较小值。采用激光熔化沉积技术制备了含有亚表面缺陷的TC4钛合金试验样件，用于电涡流检测试验测试，将电涡流检测设备与机器人集成，采用机器人做执行机构来保证提离量及运动的平稳性，最终获得的试验结果与仿真结果具有较好的一致性。

来源：2024年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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