基于衰减速率的晶粒尺寸超声评价方法

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。

Evaluation of Grain Size Using the Ultrasonic Attenuation Rate