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脉冲涡流热成像(Pulsed Eddy Current Thermography,PECT)是一种检测金属表面裂纹的新技术,相比渗透、磁粉等传统方法有绿色环保、操作简单等优点。检测效果与零件表面形状密切相关,但目前围绕PECT检测的研究大多基于平板进行,少量以圆柱为对象,缺少对更复杂形状零件的研究。本文选应用广泛的螺杆为研究对象,探索PECT技术应用于凹凸起伏的曲面零件时存在的问题,分析问题的产生原因,提出解决和改善办法,以期促进PECT技术的应用推广。主要研究内容如下:(1)分析PECT现有励磁方案,针对螺杆轴向和周向磁化需求设计两种基于磁芯耦合的励磁探头,具有高耦合效率、无遮挡的优点,结合自制高频电源可实现100 kHz、2 kW的脉冲涡流激励。(2)以Comsol仿真为主要手段探索PECT检测螺杆裂纹的规律和问题。为简化建模、提高模型质量,将螺杆简化为具有两条平行周向凹槽的柱体。仿真表明螺杆裂纹引起的异常与平面一致,涡流垂直于裂纹时裂纹尖端信号最强。但检测螺杆时的激励不均匀问题较为严重。尤其轴向磁化时牙底加热功率小,裂纹检测灵敏度是相邻牙顶的65%,易漏检牙底裂纹。在相同条件下进行实验并得到相似规律,证明仿真模型合理。(3)分析PECT检测螺杆裂纹时激励不均匀的产生原因,认为轴向磁化时螺纹结构增加了磁极间磁阻、使磁力线扩散到柱体背面和空气中,周向磁化时牙底周长缩小使涡流周向线密度增加,螺纹边缘顶部和侧部热源叠加导致该处温度偏高。提出适当降低激励频率、时间,改变磁芯形状提高检测效果,用比较法处理热成像数据可有效抑制不均匀性的影响。