2219铝合金残余应力非线性超声表面波检测实验研究

发布时间：2021-08-08 04:40

　　铝合金板材表面或内部存在残余应力时,将会产生明显的非线性声学现象,这对于评价铝合金残余应力提供了新的思路。采用高能超声测试系统、数字示波器和计算机等组建非线性超声表面波检测系统,结合X射线应力测试方法,分别对淬火态和去应力退火态下的铝合金表面0°应力及相同区域内的超声非线性系数进行测量。结果表明:超声相对非线性系数和残余应力数值存在一定的对应关系,说明超声非线性系数可作为评价表面残余应力的特征量。当表面应力变小时,同区域的超声非线性系数会在一定程度上相应减小,并在输出电压水平升高时趋于稳定值。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(16)北大核心

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【部分图文】：

非线性超声表面波检测实验装置图

检测探头采用超声表面波双换能器，其中发射探头中心频率为2.25MHz、接收探头中心频率为5MHz。试验中表面波传播距离为75 mm、探头间距为45 mm，采用机油耦合。试验现场如图2所示。2.2 试样选取

本次试验取2219铝合金铸锭相近位置，切割制作两块铝合金板，分别标号1、2。板件尺寸为200mm×50 mm×20 mm，检测其淬火状态下材料表面超声非线性及淬火表面残余应力，然后对试块去应力退火处理进行残余应力消减。去应力退火温度较低，对试件的组织不产生影响，重复上述检测实验。每次超声非线性实验前要将试块用320#金相砂纸精磨加工，保证检测区域表面Ra<3.2μm，从而限制表面粗糙度对超声非线性的影响。其中材料非线性超声检测区域为一个矩形区域，大小为75mm×30mm,X射线残余应力检测位置是将非线性检测范围均分为5个小区域，每个区域间隔15 mm，分别标号1～5，分别对5个区域的0°方向的应力进行检测。检测分区如图3所示。3 检测对比实验

【参考文献】：
期刊论文
[1]Nondestructive Testing and Characterization of Residual Stress Field Using an Ultrasonic Method[J]. SONG Wentao,XU Chunguang,PAN Qinxue,SONG Jianfeng.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[2]非线性超声理论在金属基复合材料结构应力检测中的应用[J]. 雷正伟,刘福,米东,敦怡.  仪表技术与传感器. 2009(03)

博士论文
[1]超声非线性技术检测金属零件应力和疲劳损伤的方法研究[D]. 张玉华.广西大学 2018
[2]残余应力超声无损检测与调控技术研究[D]. 宋文涛.北京理工大学 2016



本文编号：3329245