2219鋁合金殘余應(yīng)力非線性超聲表面波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-08 04:40
鋁合金板材表面或內(nèi)部存在殘余應(yīng)力時(shí),將會(huì)產(chǎn)生明顯的非線性聲學(xué)現(xiàn)象,這對(duì)于評(píng)價(jià)鋁合金殘余應(yīng)力提供了新的思路。采用高能超聲測(cè)試系統(tǒng)、數(shù)字示波器和計(jì)算機(jī)等組建非線性超聲表面波檢測(cè)系統(tǒng),結(jié)合X射線應(yīng)力測(cè)試方法,分別對(duì)淬火態(tài)和去應(yīng)力退火態(tài)下的鋁合金表面0°應(yīng)力及相同區(qū)域內(nèi)的超聲非線性系數(shù)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果表明:超聲相對(duì)非線性系數(shù)和殘余應(yīng)力數(shù)值存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,說(shuō)明超聲非線性系數(shù)可作為評(píng)價(jià)表面殘余應(yīng)力的特征量。當(dāng)表面應(yīng)力變小時(shí),同區(qū)域的超聲非線性系數(shù)會(huì)在一定程度上相應(yīng)減小,并在輸出電壓水平升高時(shí)趨于穩(wěn)定值。
【文章來(lái)源】:熱加工工藝. 2020,49(16)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
非線性超聲表面波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置圖
檢測(cè)探頭采用超聲表面波雙換能器,其中發(fā)射探頭中心頻率為2.25MHz、接收探頭中心頻率為5MHz。試驗(yàn)中表面波傳播距離為75 mm、探頭間距為45 mm,采用機(jī)油耦合。試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示。2.2 試樣選取
本次試驗(yàn)取2219鋁合金鑄錠相近位置,切割制作兩塊鋁合金板,分別標(biāo)號(hào)1、2。板件尺寸為200mm×50 mm×20 mm,檢測(cè)其淬火狀態(tài)下材料表面超聲非線性及淬火表面殘余應(yīng)力,然后對(duì)試塊去應(yīng)力退火處理進(jìn)行殘余應(yīng)力消減。去應(yīng)力退火溫度較低,對(duì)試件的組織不產(chǎn)生影響,重復(fù)上述檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。每次超聲非線性實(shí)驗(yàn)前要將試塊用320#金相砂紙精磨加工,保證檢測(cè)區(qū)域表面Ra<3.2μm,從而限制表面粗糙度對(duì)超聲非線性的影響。其中材料非線性超聲檢測(cè)區(qū)域?yàn)橐粋(gè)矩形區(qū)域,大小為75mm×30mm,X射線殘余應(yīng)力檢測(cè)位置是將非線性檢測(cè)范圍均分為5個(gè)小區(qū)域,每個(gè)區(qū)域間隔15 mm,分別標(biāo)號(hào)1~5,分別對(duì)5個(gè)區(qū)域的0°方向的應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)分區(qū)如圖3所示。3 檢測(cè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]非線性超聲理論在金屬基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 雷正偉,劉福,米東,敦怡. 儀表技術(shù)與傳感器. 2009(03)
博士論文
[1]超聲非線性技術(shù)檢測(cè)金屬零件應(yīng)力和疲勞損傷的方法研究[D]. 張玉華.廣西大學(xué) 2018
[2]殘余應(yīng)力超聲無(wú)損檢測(cè)與調(diào)控技術(shù)研究[D]. 宋文濤.北京理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3329245
【文章來(lái)源】:熱加工工藝. 2020,49(16)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
非線性超聲表面波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置圖
檢測(cè)探頭采用超聲表面波雙換能器,其中發(fā)射探頭中心頻率為2.25MHz、接收探頭中心頻率為5MHz。試驗(yàn)中表面波傳播距離為75 mm、探頭間距為45 mm,采用機(jī)油耦合。試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示。2.2 試樣選取
本次試驗(yàn)取2219鋁合金鑄錠相近位置,切割制作兩塊鋁合金板,分別標(biāo)號(hào)1、2。板件尺寸為200mm×50 mm×20 mm,檢測(cè)其淬火狀態(tài)下材料表面超聲非線性及淬火表面殘余應(yīng)力,然后對(duì)試塊去應(yīng)力退火處理進(jìn)行殘余應(yīng)力消減。去應(yīng)力退火溫度較低,對(duì)試件的組織不產(chǎn)生影響,重復(fù)上述檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。每次超聲非線性實(shí)驗(yàn)前要將試塊用320#金相砂紙精磨加工,保證檢測(cè)區(qū)域表面Ra<3.2μm,從而限制表面粗糙度對(duì)超聲非線性的影響。其中材料非線性超聲檢測(cè)區(qū)域?yàn)橐粋(gè)矩形區(qū)域,大小為75mm×30mm,X射線殘余應(yīng)力檢測(cè)位置是將非線性檢測(cè)范圍均分為5個(gè)小區(qū)域,每個(gè)區(qū)域間隔15 mm,分別標(biāo)號(hào)1~5,分別對(duì)5個(gè)區(qū)域的0°方向的應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)分區(qū)如圖3所示。3 檢測(cè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]非線性超聲理論在金屬基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 雷正偉,劉福,米東,敦怡. 儀表技術(shù)與傳感器. 2009(03)
博士論文
[1]超聲非線性技術(shù)檢測(cè)金屬零件應(yīng)力和疲勞損傷的方法研究[D]. 張玉華.廣西大學(xué) 2018
[2]殘余應(yīng)力超聲無(wú)損檢測(cè)與調(diào)控技術(shù)研究[D]. 宋文濤.北京理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3329245
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