(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210434064.7 (22)申请日 2022.04.24 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114529548 A (43)申请公布日 2022.05.24 (73)专利权人 南通重矿金属新材 料有限公司 地址 226000 江苏省南 通市高新区 聚恒二 期聚丰工业区三 号 (72)发明人 王耀琼　 (74)专利代理 机构 南通一恒专利商标代理事务 所(普通合伙) 32553 专利代理师 梁金娟 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 5/20(2006.01)G16C 20/10(2019.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 10/74(2022.01) (56)对比文件 US 7013249 B1,20 06.03.14 US 2007222436 A1,2007.09.27 CN 109357994 A,2019.02.19 CN 1502424 A,20 04.06.09 CN 113466427 A,2021.10.01 CN 214041024 U,2021.08.24 CN 111781129 A,2020.10.16 姜应律等.利用极化曲线推测中性水 溶液中 钛合金表面的氧化还原反应 机理. 《北京科技大 学学报》 .20 04,(第04期), 黄水兴等.不同温度加热后镀 铁层组织结构 和机械性能的研究. 《福州大 学学报(自然科 学 版)》 .1986,(第04期), 审查员 屈海京 (54)发明名称 机械零件应力腐蚀检测方法 (57)摘要 本发明涉及一种机械零件应力腐蚀检测方 法， 包括： 在一种材料的初次批量测试中， 使用恒 载荷法以不同应力强度测量多个材料， 构建恒定 载荷下的SCC发生时间和析氢特征序列； 分析不 同测试组的析氢序列的置信 度， 确定样本间的序 列相似度， 从而训练TCN； 通过分析图像的析氢特 征来反应腐蚀过程的特征， 并对 未来的腐蚀速率 进行预测， 辅助人工判断是否要开始重点观测。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114529548 B 2022.07.15 CN 114529548 B 1.一种机 械零件应力腐蚀检测方法， 其特 征在于， 包括： 步骤一： 在一种材料的初次批量测试中， 使用恒载荷法以不同应力强度测量多个材料， 构建恒定载荷下的SC C发生时间和析 氢特征序列； 步骤二： 分析不同测试组的析氢特征序列的置信度， 确定样本间的序列相似度， 从而训 练TCN； 步骤三： 在后续的材料试验中使用TCN预测SCC的发生时间， 从而提前提醒使用者观测 金属样本的腐蚀情况； 步骤一具体为： 使用恒载荷测量装置， 进行恒载荷SCC时间测量， 同时得到应力计读数 和析氢过程图像序列， SCC恒载荷测量装置由待测材料和两端固定端组成， 将其施加预应 力， 并浸入腐蚀性溶液中， 模拟金属的腐蚀老化过程， 并观测断裂现象的发生时间， 对每次 消泡的图像序列进行处理， 得到析氢特征向量， 构建每个测试的 作为该次测试的特 征数据； 其中， S为析 氢特征， T为SC C发生时间； 步骤二具体为： 计算析氢气泡序列置信度， 确定样本间序列相似度， 得到样本距离， 使 用K=2的Kmeans算法， 基于上述样本距离得到二分类结果， 其中簇内评价SCC时间小的一组 作为短期预测组， 另一组作为长期预测组； 步骤三具体为： 对所有样本使用长时间和短时间TCN， 基于前期提到的析氢特征S， 比对 TCN的预测残差， 若长时间的TCN的S预测结果残差比短时间的更小， 则认 为该样本是长时间 腐蚀的样本， 在其余样本发生SCC之前可以不观察该样本， 反之观察该样本， 因为该样本有 可能是较短时间发生SC C的样本。 2.根据权利要求1所述一种机械零件应力腐蚀检测方法， 其特征在于， 步骤二进一步 为： 若金属在腐蚀过程中形成致密氧化层， 则析氢特征S先大后小最终可能变大， 若不形成 致密氧化层， 则S自小到大， 三次三项式拟合： ； 将S代入M， 进行 最小二乘法拟合， 最终得到每个S相对于最终的M的残差之和R； 舍弃Top ‑25%的残差大的样 本， 重新拟合M； n为采样个数， 最小的序列的n为20， x为拟合公 式的自变量； 最 终得到残差 之 和R和模型M， ,Conf的值域在[0,1]； 其中 为拟合结 果和实际 的差异大小， 为反应初期的气泡特征， R为剔除残差大的样本后拟合的M中， S 相对于M的残差之和； 确定样本间序列相似度， 在此构建相似度模型: ， 其中PPMCC为两个S特征 的序列相 似度， 两者若呈相呼应的关系， 则认为两者发生SCC的加速腐蚀时期相似， 速度相 似， 否则意味着微裂痕区域导致加速腐蚀的时间点和具体的加速现象不同； Trunc为截断函 数， 在此定义Trunc的方式为小于0截断为0， 进而Trunc的值域位于[0,1]； 将相似度转为样 本距离： ,使用K=2的Kmeans算法， 基于上述样本距离得到二 分类结果， 其中簇内评价SC C时间小的一组作为短期预测组， 另一组作为长期预测组。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114529548 B 23.根据权利要求2所述一种机械零件应力腐蚀检测方法， 其特征在于， 分别对SCC大和 小的两组构建TCN的训练样本 。 4.根据权利要求3所述一种机械零件应力腐蚀检测方法， 其特征在于， TCN的causal   convolution窗口大小为5， 其中时间大的一组使用当前序列中未来的第5个S值作为预测 值， 时间小的一组使用未来的第2个S值作为预测值， 以时间大的一组为例， 当TCN的窗口滑 动到 时， TCN当前时刻的标签为 ， 确定一个批量的样本中每个样本的权重Q： 首先挑出同一簇的样本， 选择其中两个计算 ， 并基于两者置信度的比例进行混合： a,b 的置信度比例计算方式为 ， 从而得到两个样本 的混合比例， 由于ab两样 本的长度不同， 因此截断最长的样 本到最短样 本的长度， 得到模型 ， 得到混合样本 ， 对应的样本 权重Q计算方式与前面给 出的置信度Co nf计算方式相同， 当自己混合自己时， 权 重为1。 5.根据权利要求4所述一种机械零件应力腐蚀检测方法， 其特征在于， 批量大小为32， 对于权重Q需要归一化整个批量对应的Q， 使得所有Q相加和为1， 得到缩放系数 ， 对一个批量中的每个样本Loss乘以E， 使得总Loss中每个样本的权重是 不一样的： ， 其中Loss为损失函数， 为第i个样本的损失函 数， 为第i个样本的缩放系数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114529548 B 3