《表4 缺陷时域和频域波形》

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《基于线性和非线性超声的惯性摩擦焊接头检测研究》

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表4为焊缝处点状、条状缺陷的时域和频域波形图。时域波形包括表面波、缺陷波和底波三种主要特征波峰。观察表中连续条状缺陷时域波形，在界面波之后出现的一个较高波峰，即为缺陷波，而断续点状缺陷的缺陷波与底波混叠在一起，易导致漏检。考虑到摩擦焊接头晶粒结构复杂，易产生噪声干扰，在时域内判定缺陷有一定困难，而频域分析是利用晶粒与缺陷对超声波的衰减情况不一样，表现为不同的频谱，通过对信号滤波可实现信号频域特征仅与缺陷有关，以实现准确检测。表4中频域波形是将时域波形进行快速傅里叶变换（FFT）后滤波得到的，此时中心频率集中在15 MHz，即为超声探头频率，在频率为10～15 MHz之间存在一个明显小波峰，这是因缺陷的存在使得该处频率发生了改变。从检测结果可以看出常规线性超声可以检测到不锈钢摩擦焊接头中毫米级缺陷，如连续条状缺陷；然而点状小尺寸缺陷的缺陷波与底波混叠在一起，检测结果并不明显，通过FFT变换后出现了小缺陷波，说明频域分析可作为小缺陷分析时的补充手段。在实际检测过程中，难以将频域分析用于实时检测，导致线性超声面对点状等小缺陷检测时显得乏力。