封头焊缝的X射线图像分割与增强方法研究

刘源泂，马榕泽，袁文新，汤 勃

（1.武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室，湖北 武汉 430081；2.武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430081；3.宜兴市九州封头锻造有限公司，江苏 宜兴 214212；4.瑞奇戈德测控技术有限公司无锡公司，江苏 宜兴 214212）

1 引言

封头是石油、化工、天然气、核工业等领域的重要承压部件，封头的质量直接影响着分装容器的安全运行和使用寿命［1］。在封头焊接过程中，由于结构件成型误差、应力变形及焊接工艺等因素的影响［2］，可能导致焊缝内部产生缺陷，如气孔、夹渣、裂纹、未融合、未焊透。因此封头出厂前需要进行严格的质量检测［3］。目前常用的内部探伤方法超声检测、射线检测、磁粉检测及涡流检测等［4］技术，由于X射线检测具有穿透性强、结果直观全面、缺陷定性定量准确等特点，因此成为封头焊缝检测的主要手段［5］。传统的X射线封头焊缝检测方法，需要在焊缝表面贴合胶片，逐步调整X 射线源使胶片感光成像，再通过人工分析胶片进行判定，其检测效率低、结果受主观影响大、胶片不易保存等缺点，已不能满足机械及信息化大生产的需求［6］。改进后的X射线焊缝检测采用磷光体成像技术，其方法通过IP板感光后形成潜影，再经过扫描转化成数字图像进行图像处理和识别［7］，其IP板经过激光束的扫描处理后可重复使用，但仍存在操作繁琐、感光程度差、数字化程度低等不足。因此采用X射线专用平板探测器对焊缝实时成像，并传输到图像处理与识别系统进行在线检测和分析，可实现全自动化、有效降低成本、且提高了检测效率和准确率等，是目前封头焊缝检测技术的发展趋势和热点。……