奥氏体不锈钢平均晶粒尺寸的超声评价技术

采用超声纵波声速评价奥氏体不锈钢昌粒尺寸,建立了超声纵波声速与平均晶粒尺寸的关系式,其平均晶粒尺寸与超声速线性相关,并分析了声速测量误差。     

超声无损评价2219铝合金晶粒尺寸

为了研究铸态2219铝合金平均晶粒尺寸与超声声速和超声衰减系数的关系,在铸锭不同径向位置取样,获得不同晶粒尺寸的试块。采用RITEC RAM-5000 SNAP非线性高能超声测试系统进行超声参数测量。研究结果表明,纵波声速和平均晶粒尺寸呈线性减小趋势,衰减系数和平均晶粒尺寸呈三次多项式增长趋势。     

低碳钢晶粒尺寸的超声无损评价技术

研究了超声纵波声速和低碳钢Q235平均晶粒直径的关系。通过热处理改变碳钢试件的晶粒尺寸。其结果表明，用5N14探头测得的纵波声速和晶粒直径之间有很好的线性关系；选择合适的超声波探头及频率测量超声纵波声速，能够无损地评价低碳钢的晶粒尺寸。     

面向晶粒尺寸的超声多尺度衰减评价方法

用小波变换获取超声波能量的时间-尺度分布,研究衰减系数随尺度的分布规律,定义加权的超声多尺度衰减系数,结合粒子群算法设计的最优尺度组合及其归一化权重分配策略,建立晶粒尺寸的超声多尺度衰减评价模型.选用304不锈钢进行实验,其衰减系数-尺度分布图表明超声波在小尺度下衰减迅速,体现了高散射材料中衰减的频率特征;而随着试样晶粒尺寸增大,整个尺度范围内的衰减都明显加剧.实验结果显示,声速法、传统衰减法与本方法的最大系统误差分别是+12.57%,+5.85%和-1.33%.对金相法测得平均晶粒尺寸为103.5 mm的验证试样用3种方法进行评价,结果分别为(110.4±7.8),(98.2±6.6)和(101.7±3.9)mm.本方法不仅可降低系统误差,且随机误差也被小波变换的恒Q滤波特性有效抑制.     

304不锈钢晶粒散射特性的超声检测分析

研究了304不锈钢不同热处理状态下晶粒尺寸对超声声速的影响。对同厚度钢和不锈钢的一次回波、二次回波和两者间的信号进行了频谱特性分析。结果表明,超声波在不锈钢中传播时,晶粒越大,声速越高;不锈钢的一次回波、二次回波及两者间的信号均在回波信号频带范围内,随晶粒度增加频率降低,散射作用增强。     

固溶温度对GH4169微观组织形貌及超声特性的影响

对不同固溶温度的GH4169合金试样,进行了微观组织形貌观察,提取了晶粒尺寸、形状特征参数。采用纵波回波法和共线穿透法进行超声检测和非线性超声检测,计算合金的超声特性参数。提取的超声特性参数包括:衰减系数、声速、相对非线性系数、背散射信号(位于一次底波和二次底波之间)经验模态分解后固有模态函数的平均功率和波形指数。超声-微观结构参数对比分析的结果表明,通过衰减系数、声速、非线性系数可有效识别相变,衰减系数对晶粒尺寸波动敏感,随晶粒粗化而增大;所提取的固有模态函数平均功率和波形维数都可以对晶粒尺寸进行评价,但尚难以用于表征晶粒纵横比。     

铁素体不锈钢晶粒度的非线性超声表征

利用非线性超声检测技术,测量了不同晶粒尺寸铁素体不锈钢的非线性参数,并与传统线性超声技术的评估结果进行了比较。结果表明,随着铁素体不锈钢晶粒尺寸的增大,声速变化并不明显,相对变化量为1.89%,衰减系数的相对变化量也只有5.65%,而非线性参数随晶粒尺寸的增加而持续减小,这是由于声波在材料内的传播过程中,其非线性效应很大一部分产生在晶界等不连续处,随着晶粒尺寸的增大,晶界面积减小,非线性效应减弱。     

压水堆核电站主管道CCASS焊缝声学性能数值计算

针对离心铸造奥氏体不锈钢(CCASS)焊缝非均匀和具有明显弹性各向异性特征的粗大柱状晶组织,采用旋转坐标法,根据CCASS焊缝的宏观金相照片建立了相应的焊缝模型.在此基础上,采用有限差分正演模拟方法,计算得到了焊缝中沿晶粒不同方向的纵波声速、横波声速和纵波衰减系数.模拟计算结果与参考文献给出的实验测试结果相符.     

LA103Z镁锂合金锻件超声评价技术

针对镁锂合金锻件检测时存在超声波能量的严重衰减,导致无法实施有效的内部质量检测难题,通过对不同锻造变形量下的LA103Z镁锂合金锻件进行金相观察,分析了不同变形量对材料微观结构造成的影响;同时还分析了不同变形量对超声波衰减系数及材料纵波声速的影响,最后研究了探头晶片尺寸对超声波衰减系数的影响。结果发现,对于LA103Z镁锂合金锻件,锻造变形量越大,镁锂合金α相微观组织越细密;超声衰减系数随锻造变形量增大而减小;材料的超声波纵波声速随锻造变形量增大而增大;随着超声检测探头晶片尺寸增大,超声波衰减系数减小;相同变形量的镁铝合金材料,随着使用的探头频率的提高,材料的声波衰减系数和声速都变大。     

TCS不锈钢复合热源焊接热影响区晶粒长大的预测

根据等温条件下的铁索体晶粒长大公式,推导出了焊接热影响区(HAZ)铁索体晶粒长大的动力学方程,并结合焊接热循环的数值分析结果对TCS不锈钢热影响区晶粒长大进行了预测.在此基础上,对复合焊新型焊接工艺条件下TCS不锈钢HAZ的晶粒长大情况进行了数值计算,得到了3种工艺参数下TCS不锈钢复合焊HAZ内的晶粒尺寸.基于TCS不锈钢复合焊接接头的金相图片,测量了HAZ内的平均晶粒尺寸,对数值模拟结果进行了验证.初步讨论了晶粒尺寸随热循环温度的长大情况和热循环温度差异对晶粒长大的影响规律.