基于衰减速率的晶粒尺寸超声评价方法

发布时间：2018-03-03 10:16

  本文选题：晶粒尺寸　切入点：超声无损评价　出处：《机械工程学报》2015年14期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：现有的晶粒尺寸超声无损评价方法对被测对象的厚度有严格要求,进而影响方法的实用性及其检测结果的可靠性。基于超声波在材料中的传播规律,结合一次底面波及二次底面波相对于表面波的衰减特性,推导不含厚度信息的超声衰减速率参量,并利用透射系数和反射系数对其参量进行修正,基于超声衰减速率建立平均晶粒尺寸的超声无损评价模型。以核电常用的TP304不锈钢材料验证超声衰减速率法的有效性,将其与传统声速法、衰减法、背散射法进行对比,试验结果表明衰减速率法的灵敏度显著优于声速法;试块厚度小于6 mm时采用衰减速率法的相对误差明显低于背散射法;针对壁厚测量不便的TP304方管,衰减法、衰减速率法及金相法的平均晶粒尺寸评价结果分别为(100.3±2.8)μm、(96.7±3.4)μm和(93.1±1.8)μm,可见衰减速率法能有效抑制壁厚对评价结果的不利影响。
[Abstract]:The existing ultrasonic nondestructive evaluation methods for grain size have strict requirements on the thickness of the measured object, which will affect the practicability of the method and the reliability of the test results. Combined with the attenuation characteristics of the primary and secondary bottom waves relative to the surface waves, the ultrasonic attenuation rate parameters without thickness information are derived, and the parameters are modified by using the transmission coefficient and the reflection coefficient. The ultrasonic nondestructive evaluation model of average grain size is established based on the ultrasonic attenuation rate. The effectiveness of the ultrasonic attenuation rate method is verified by the TP304 stainless steel materials commonly used in nuclear power, and compared with the traditional sound velocity method, attenuation method and backscatter method. The results show that the sensitivity of attenuation rate method is significantly better than that of sound velocity method, the relative error of attenuation rate method is obviously lower than that of backscattering method when the thickness of specimen is less than 6 mm, and the attenuation method is applied to the TP304 square tube which is difficult to measure the wall thickness. The average grain size of attenuation rate method and metallographic method are 100.3 卤2.8 渭 m and 93.1 卤1.8 渭 m, respectively.
【作者单位】： 中南大学CAD/CAM研究所;长沙理工大学汽车与机械工程学院;中国兵器科学研究院宁波分院;
【基金】：国家自然科学基金(61271356,51205031) 国家高技术研究发展计划(863计划,2012AA03A514) 中国博士后科学基金(2014M562126) 湖南省自然科学基金(14JJ2002)资助项目
【分类号】：TG115.285

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本文编号：1560607