挤压速度对铝合金挤压过程中摩擦声发射能量信号的影响

采用声发射技术,监测铝合金挤压过程中坯料与工模具之间的动态摩擦过程,采集分析了金属坯料在不同挤压速度下与工模具之间的摩擦声发射能量信号,研究了挤压速度对摩擦声发射能量信号的影响。研究结果表明:在挤压温度和摩擦条件基本不变的情况下,声发射能量信号随挤压速度增加而增加,摩擦声发射能量信号对挤压速度非常敏感。挤压速度为10mm/min,声发射能量平均值为123.89m V·μs,挤压速度为40mm/min,声发射能量平均值为1672.5m V·μs。     

基于不同材料的动态摩擦声发射特征参数研究

为了解不同材料摩擦时产生的声发射信号的特性,用声发射技术检测了几种材料（45钢-45钢、45钢-铜板及45钢-铝板）的试件表面发生相对运动时的动态摩擦状态。对摩擦过程中产生的参数进行了分析。结果表明,在三种不同材料产生的声发射信号中,幅度之间的差别非常明显,而且差距分布比较合理,能量与振铃计数则无此特点,从而证明了声发射幅度是表征不同材料的最佳参数。     

镁合金拉伸过程中损伤模式的声发射识别（英文）

为了识别不同的损伤模式,采用声发射技术对AZ31镁合金拉伸开裂过程进行实时监测。结果显示,拉伸开裂经历了弹性变形、塑性变形、微开裂、稳定扩展和失稳扩展的损伤过程。通过声发射的多参数分析,确定了4种损伤模式,即塑性变形、微开裂、稳定扩展和失稳扩展。位错滑移导致的塑性变形信号幅度小于70 d B,而孪晶信号的幅度位于70~100 d B之间。微开裂信号能量位于2400到4100 a J之间,而信号上升时间小于800μs。稳定裂纹扩展信号具有较高的峰值前计数,主要分布在20~50范围内,而其振铃总计数却较低,主要分布在20~2000范围内。裂纹失稳扩展信号的平均频率分布在100 k Hz左右,持续时间在2000~105μs范围内。还对不同开裂阶段的损伤机理和声发射源进行了讨论。通过实验测试和讨论,利用不同的声发射信号参数,可以有效识别镁合金开裂过程中同时出现的不同损伤形式。     

力加载速度对拉深过程中声发射信号的影响

拉深成形是板料成形中非常重要的成形方法。在拉深过程中力加载速度对产品的质量影响非常大。利用声发射技术检测了不同力加载速度状态的拉深过程。对试验中产生的声发射信号进行分析,试验结果表明:不同力加载速度状态下,拉深中产生声发射信号具有非常大的区别,随着力加载速度的增大,拉深过程中声发射信号中能量、振铃计数、幅度参数呈上升趋势,分别由550 mV.μs增加到2700 mV.μs、600次增加到1700次、60 dB增加到78 dB。     

采用声发射技术测试电镀氧化铝涂层力学性能

采用声发射(AE)技术实现动态监测4043铝合金/氧化铝涂层系统的拉伸实验过程。通过SDAEA信号分析系统对拉伸过程中AE信号幅度、能量、振铃计数、撞击速率以及波形和其傅里叶变换(FFT)进行了分析。揭示出4043铝合金/氧化铝涂层系统拉伸过程中涂层裂纹萌生和扩展过程,并且通过分析AE信号随时间的变化规律得出涂层材料的面内拉伸强度和涂层结合强度。     

异种钢接头热影响区裂纹扩展声发射特征信号分析

文中以P92钢与Ni基焊材焊接热影响区为研究对象,通过采集紧凑拉伸试验过程中异种钢接头热影响区启裂及裂纹扩展的声发射特性信号,分析裂纹扩展的声发射信号幅值、频率分布、能量及振铃计数等特征参数,同时分析声发射特征信号与断口形貌之间的对应关系。结果表明：裂纹扩展声发射信号均为突发型信号,频率主要集中在50～200 kHz;裂纹稳定扩展的声发射信号具有平均幅值较低、总能量和振铃计数率参数变化平缓的特点;裂纹失稳扩展的声发射信号具有平均幅值较高、总能量和振铃计数率参数呈瞬时增加的特点;裂纹稳定扩展阶段的声发射特征信号与韧性断口特征相对应;裂纹失稳扩展阶段的声发射特征信号与准解理断裂或解理断裂特征相对应。     

泡沫铝准静态压缩变形的声发射特征研究

为了研究泡沫铝在压缩过程中的屈服平台和密实阶段的力学性能,使用万能试验机、声发射仪和高速相机对泡沫铝试件在不同加载速率下进行了单轴压缩试验,得到了泡沫铝材料在塑性变形-损伤过程中的声发射特征参量和变形场图像。通过分析声发射信号的振铃计数和能量计数,研究了屈服平台和密实阶段的力学性能。结果表明:弹性和屈服平台阶段的声发射振铃计数曲线与应力-应变曲线有较高的吻合度;密实应变与声发射能量计数有较好的对应关系;不同的加载速率下,声发射能量信号表现出不同的增长特征,在屈服平台阶段能量的吸收与耗散更明显,且声发射能量-应力曲线与泡沫铝的吸能效率的变化趋势相同。     

NaCl溶液浓度对304不锈钢腐蚀过程的声发射特征影响

为了研究Na Cl溶液浓度对304不锈钢腐蚀过程的声发射特征影响,采用声发射检测技术(AE)及光学显微镜(OM)监测并分析了试样在不同浓度Na Cl溶液中腐蚀过程的声发射信号及表面形貌。结果表明,随Na Cl溶液浓度增加,试样受腐蚀产生的声发射信号幅度降低,达到最终稳定值的时间先增加后减小,声发射信号幅度范围缩小。在0.1、0.3和0.5 mol·L-1的Na Cl溶液浓度下,声发射撞击数累积以线性递增,试样受腐蚀产生的声发射信号振铃计数集聚区较多,0.1和0.5 mol·L-1浓度下的声发射振铃计数集聚区比0.3 mol·L-1多,且持续于整个腐蚀过程。随浓度增加,试样点蚀明显。     

凸模冲压过程中声发射信号、摩擦、变形及破坏形式之间关系的试验研究

为了探索测量金属塑性成形中的动态摩擦的新方法,利用声发射技术研究了凸模胀形过程中的声发射信号、摩擦、变形及破坏形式。研究结果表明,随着润滑条件的改善,声发射振铃计数率的值大大下降,工件变形的均匀性程度随之改变,胀形破裂的形式和位置也随之发生变化。说明声发射信号、摩擦、变形和工件的破坏形式之间存在一种非常密切的关系,该文从理论上分析了这种关系及现象。     

金属塑性成型过程中摩擦声发射信号特征

在金属塑性成型的过程中,在较大的正压力作用下,变形金属与模具之间存在着摩擦力,导致除了浪费能源以外,还会使金属坯料的变形不均匀。采用声发射技术,检测了模拟金属滑块和滑板在三种匀速运动及三种正压力的情况下,产生的塑性变形摩擦声发射信号的变化。试验结果表明,在特定条件下,随着正压力的增加,声发射信号的计数和幅度减少。     

利用声发射技术监测金属塑性成形中润滑状态的试验研究

金属塑性成形中的摩擦是一个非常复杂的动态过程,对工件的成形质量影响极大,测量这一动态过程是极端困难的,但是这一动态过程又必须被测量并加以研究.利用声发射技术测量并研究了凸模胀形过程中不同润滑条件下的动态摩擦的全过程,研究结果表明:润滑条件对声发射信号的强弱有明显的影响,随着润滑条件的恶化,声发射信号由弱变强,通过声发射信号的强弱能够判断润滑条件的好坏,利用声发射信号监测金属塑性成形过程中的润滑条件与磨损状态是可行的.     

金属薄膜结合性能的评价方法研究

针对Al2O3基体上磁控溅射沉积的Au／NiCr／Ta多层金属薄膜，用压痕法、滚动接触疲劳法、摩擦力和声发射两种模式同时监测的划痕法，对比研究了金属薄膜与基体的结合性能。结果表明：压痕试验从压痕形貌上很难判断薄膜与基体是否发生剥离，压入过程中也没有诱发裂纹的产生，更无法分辨薄膜层间的分离；由于金属薄膜的塑性变形，滚动接触疲劳法很难应用于金属薄膜结合性能的表征：划痕法可应用于多层金属薄膜的特异划擦行为研究，其中摩擦力模式能反映压头进入不同金属膜层时的变化，层间声发射信号的灵敏度不如摩擦力信号，对应试验条件，摩擦力曲线存在若干以拐点为特征的载荷，摩擦力曲线上出现的拐点及拐点特征载荷值可以在一定程度上反映多层膜的层数和层厚，并可刻划出该膜／基体系承受压入载荷而不发生剥落的能力。     

声发射技术及其在金属材料领域的应用

声发射是一门正在发展中的新技术。由声发射信号的特征可关联到金属材料的塑性形变、断裂、相变,以及铁磁性金属材料的磁畴运动。由此阐述了声发射技术在材料科学的研究,金属构件与设备完整性动态检测,以及制造过程监控中越来越广泛的应用。     

搅拌针表面螺纹头数与轴肩下压量对金属轴向迁移的影响

研究搅拌针表面螺纹头数与轴肩下压量对8 mm厚的LY12铝合金板材在搅拌摩擦焊过程中焊缝塑性金属在搅拌针轴向的迁移量的影响.结果表明:螺纹内的塑性金属因受到螺纹表面挤压力和螺纹表面与金属间摩擦力的共同驱动而在搅拌针轴向产生迁移,单位时间内塑性金属的轴向迁移量取决于引起金属迁移的驱动力大小和单位长度螺纹内携带金属的量.增加搅拌针表面螺纹头数和增大焊缝所受轴向的挤压力均能使焊缝塑性金属的轴向迁移量增加,其宏观表现为呈"洋葱瓣"花纹状的焊核横截面积增大.     

塑性成形过程摩擦测试的研究进展

摩擦是影响金属塑性成形及其过程有限元模拟的重要因素 ,因此有必要对其测试方法进行研究。本文介绍塑性成形过程摩擦测试研究方法和测试技术的研究现状与进展 ,并对模拟试验法和直接测量法各自的特点进行了分析。作者设计出一种新型的探针传感器 ,开发出了铝合金板料温成形过程摩擦在线检测系统 ,并对铝合金板(5 182 )圆筒形件温成形过程进行了摩擦测试。     

TC4钛合金惯性摩擦焊接头塑性金属流动行为研究

分别对相同焊接面积和不同焊接面积的TC4钛合金棒材进行惯性摩擦焊试验,通过镶嵌标示材料的方法,探讨了其焊缝附近塑性金属的流动行为。研究表明,在焊接过程中,焊缝附近塑性金属呈两种运动方式:焊缝面的水平圆周运动和焊缝厚度方向的螺旋前进运动。当焊接面积相同时,塑性金属在摩擦扭矩、顶锻压力和"X"形焊缝的作用下,以螺旋的流动方式向焊缝流动。外缘塑性金属最先流出焊缝形成最初的飞边,随后内部金属流出形成接近焊缝的飞边。当焊接面积不同时,在摩擦扭矩、顶锻压力和"弧"形焊缝的作用下以螺旋的流动方式向焊缝流动,细端外缘塑性金属最先流出焊缝形成最初的飞边,随后细端内部金属流出形成接近细端焊缝的飞边,当细端飞边达到与粗端焊接面积相同时粗端才会出现飞边。     

搅拌针形状对焊缝厚度方向塑性金属迁移的影响

采用铝箔作为标示材料,用不同旋向、不同螺距的搅拌针进行了搅拌摩擦焊试验.结果表明,搅拌针的旋向决定塑性金属在厚度方向上的迁移方向,带左旋螺纹的搅拌针驱使搅拌针附近的塑化金属向下迁移,向下迁移的金属不断向焊缝底部积累并受到垫板的阻碍作用,迫使塑性金属挤压外围的材料向上迁移,右旋螺纹的搅拌针作用方式则相反;建立的"抽吸-挤压"模型能很好的解释塑性金属在焊缝厚度方向上的迁移方式;螺距较大的搅拌针有利于塑性金属在焊缝厚度方向上的迁移,但也容易使焊缝底部的包铝层卷入焊缝中.