元素含量影响超声波评价金属材料表层应力的修正方法与流程

文档序号:13676971阅读:来源:国知局
技术特征:
1.元素含量影响超声波评价金属材料表层应力的修正方法,其特征在于步骤如下:步骤一,选定元素含量不同的金属试样作为研究对象,以超声波信号的信噪比为特征参数,确定超声波中心频率及其在金属试样中的传播距离,作为一发一收模式双超声波探头的制作参数;步骤二,在金属试样的一侧加工宽度恒定、埋藏深度不同的一系列矩形槽,固定超声波激发参数,依次采集通过不同埋藏深度矩形槽的超声波信号,直至超声波在矩形槽处的反射信号消失,记录该矩形槽埋藏深度并作为该检测参数的超声波可检测深度;步骤三,依据国家标准加工金属材料静载拉伸试样,利用静载拉伸试验获得各元素含量金属材料的力学性能;步骤四,将步骤三所得金属材料静载拉伸试样竖直夹持于静载拉伸试验机上,依据金属材料试样的力学性能设定超声波信号采集对应的最大加载载荷,安装超声波探头夹持装置,输送超声波耦合剂,待超声波探头与金属静载拉伸材料试样间实现良好耦合状态,调节夹持装置的压力模块,保证超声波探头与金属材料试样间耦合压力稳定不变;步骤五,编制加载程序,设定加载速率不大于3kN/s,各载荷保持时间不小于3min,最大加载载荷不大于金属材料试样的力学性能测定值;开启加载程序,采集不同载荷时金属材料试样的超声波信号,计算各载荷超声波信号与未加载时超声波信号间时间差,建立超声波信号间时间差与应力的关系曲线。步骤六,采用线性函数对符合线性变化阶段的超声波信号间时间差与加载\t应力进行拟合,获得不同元素含量金属材料的超声波声弹性公式;步骤七,经线性函数得到用于修正元素含量影响超声波评价金属材料表层应力的公式。2.根据权利要求1所述的元素含量影响超声波评价金属材料表层应力的修正方法,其特征在于步骤一中,金属试样厚度不小于3.0mm,且不包含超粗大晶粒;所确定的超声波中心频率在1.0~10MHz范围内。3.根据权利要求1所述的元素含量影响超声波评价金属材料表层应力的修正方法,其特征在于步骤二中,所述矩形槽的加工宽度不小于超声波在其中传播波长的1/2、埋藏深度不大于超声波在其中传播波长的2.5倍。4.根据权利要求1所述的元素含量影响超声波评价金属材料表层应力的修正方法,其特征在于步骤三中,所述的力学性能是屈服载荷。5.根据权利要求1所述的元素含量影响超声波评价金属材料表层应力的修正方法,其特征在于步骤四中,所述的耦合压力稳定不变是指超声波信号幅值变化范围不超过±5%。6.根据权利要求1所述的元素含量影响超声波评价金属材料表层应力的修正方法,其特征在于步骤六、步骤七中所述的线性函数是Δt=k﹒σ;其中σ为试样加载应力;Δt是超声波计算信号与参考信号间时间差。
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