镁合金搅拌摩擦加工组织的超声无损表征研究

发布时间：2017-11-22 02:19

本文关键词：镁合金搅拌摩擦加工组织的超声无损表征研究

【摘要】：近年来,搅拌摩擦加工技术一直是先进加工技术领域的热门课题,在加工工艺的研究过程中显微组织以及材料性能的评价是必不可少的。然而传统的显微组织以及材料性能评价手段通常都是破坏性的,耗时、耗力且不能对加工组织做出整体性评价。鉴于此,本文以超声无损检测为基础,对AZ31搅拌摩擦加工组织进行了超声无损表征研究。选用不同的转速和焊接速度对镁合金进行搅拌摩擦加工,运用传统的金相法对加工试样的晶粒尺寸进行了观察与测定,分析转速和焊接速度对镁合金晶粒尺寸的影响机理;利用脉冲回波法对镁合金搅拌摩擦加工组织进行了超声纵波声速以及衰减系数的测量,结合金相法对镁合金平均晶粒尺寸和超声纵波声速以及衰减系数之间的关系进行了研究;对镁合金搅拌摩擦加工组织表面回波和一次底面回波信号进行了频谱分析和小波分析,提取了可表征平均晶粒尺寸的特征参量,并研究了这些特征参量与平均晶粒尺寸的关系。结果表明,在本论文所选参数下对AZ31镁合金进行搅拌摩擦加工,其晶粒均得到不同程度的细化,且随着焊接速度的增大,平均晶粒尺寸减小;随着转速的增大,平均晶粒尺寸逐渐增大;纵波声速随着平均晶粒尺寸的增大而减小,经拟合获得其线性关系式为CL=5861.902-2.923d,利用该式获得四组验证试样的平均晶粒尺寸与金相法获得的平均晶粒尺寸相比,其中相对误差最大的为7.7%;衰减系数随着平均晶粒尺寸的增大而增大,其定量关系为α=0.01456d+0.5024,利用该式获得四组验证试样的平均晶粒尺寸与金相法获得的平均晶粒尺寸相比,其中相对误差最大的为15%;一次底面回波峰值频率与平均晶粒尺寸平方根的倒数存在很好的线性关系,其定量关系为FP=1.804d-1/2+3.966,利用该式获得四组验证试样的平均晶粒尺寸与金相法获得的平均晶粒尺寸相比,相对误差均在5%之内;小波分解系数能量特征可作为超声无损表征晶粒尺寸的特征参量。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG115.28

【参考文献】

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