声发射技术在裂解炉管渗碳检测中的应用

大型管式燃料加热炉是石油化工企业里广泛应用且必不可少的重要设备,其中炉管的失效大多由渗碳引起。为了评价声发射技术在渗碳层厚度检测中应用的有效性,对规格为70mm×6mm的HP40Nb裂解炉炉管进行了试验。试验时,主要考虑了不同渗碳时长引起的组织变化、磁场变化及各种附加应力对声发射信号的衰减响应规律。结果表明,短时间的强渗碳作用下,裂解炉炉管的材料组织、磁场强度等会发生变化,但对声信号的衰减不会产生明显的影响。     

玻璃衬底上FePd薄膜的厚度对其结构和磁性能的影响（英文）

采用磁控溅射方法在玻璃衬底上制备了不同厚度的FePd合金薄膜。利用X射线衍射(XRD),能谱(EDS)和物理性能测试研究了薄膜厚度对结构和磁性能的影响。结果表明,在FePd合金薄膜中有序化过程发生在更厚的薄膜中。随着薄膜厚度从d=22.5 nm增加到d=67.5 nm,面内矫顽力刚开始急剧增大,然后随着薄膜厚度的进一步增加矫顽力会减小。在d=67.5 nm时面内矫顽力最大约为3.2×79.6kA/m。     

几种典型接合界面对声发射信号衰减的影响

为研究声发射信号经过各种不同接合界面的传输衰减特性,设计了声发射信号经过螺栓紧固联接面、大小界面接合面、焊接面、法兰连接面等四组典型接合界面传播时的模拟试验来分析研究其声衰减特性。试验结果为实际应用中分析不同接合界面对声发射信号衰减的影响提供了重要参考。     

基于不同传感器布置的常压储罐声发射检测

声发射检测技术作为大型常压储罐底板的在线检测技术,其检测结果受传感器布置高度、频率范围、背景噪声高低、定位声速设定等诸多因素的影响。针对两种不同高度的传感器布置方式,通过断铅标定和现场检测分析传感器布置高度对声发射检测结果的影响,结果表明:传感器布置高度为300mm和600mm时,实测结果未见明显异常,其误差满足工程检测的要求;将传感器布置在高处的方式容易采集衰减程度小的信号,有利于长距离检测,而将传感器布置在低处的方式更易采集衰减程度明显的信号。     

铁磁性材料缺陷的脉冲涡流检测系统设计

为了解决带包覆层输油管道等储油设备的腐蚀缺陷位置及缺陷性质不易确定等问题,根据脉冲涡流检测技术的频谱宽、信号穿透能力强的优点,开发设计了一套基于脉冲涡流的铁磁性材料缺陷检测系统。设计的新型检测传感器可实现缺陷位置的精确测定,通过对检测电压信号时域及频域特征值与铁磁性材料试件厚度变化产生的定量关系,确定试件的缺陷程度。在实验室以及现场试验得到检测信号与被测试件厚度的数学关系式,结果表明该系统能够精确在线检测20mm厚的包覆层下的铁磁性材料厚度及缺陷程度,具有一定的应用价值。     

声发射技术在氧化膜破裂监测中的应用

在高温腐蚀领域,声发射技术是一种最有效且具有极高灵敏度的监测氧化膜破裂的技术.通过分析声发射计数,可以判断氧化膜首次发生破裂的时间及最后破裂的程度.如对声发射频谱进行分析,则可以判别氧化膜内发生塑性变形、开裂及剥落的过程.利用声发射技术还可以测量氧化膜/合金界面处预存物理缺陷大小及分布.此外,将声发射技术与其它技术结合,可建立全新的分析测试系统.综述了声发射技术用于监测氧化膜破裂的原理和方法,以及多种性能测试方面的应用与新发展.     

航空用热收缩防护材料的超声评价

航空用热收缩防护材料是一种新型的功能高分子材料,应用越来越广泛。针对含有自然缺陷的热收缩材料试样,采用超声检测方法开展了该材料中的声速、声衰减测试试验以及典型缺陷的评价试验,并对缺陷区域进行了解剖及金相组织分析。试验结果表明:采用超声方法可对该材料进行检测,但缺陷可检性受材料厚度、形状和声衰减系数等条件制约;不同体系的热收缩防护材料的声衰减程度不同,含氟体系声衰减最大,改性烯烃体系声衰减居中,改性弹性体材料体系声衰减最小;材料中的宏观缺陷和微观孔隙均可通过超声技术得到有效评估。     

声发射技术在覆土油罐检测中的应用

为了给油库管理者制定油罐检修计划提供科学依据,对覆土油罐进行了声发射检测试验。探讨了覆土油罐声发射技术的应用方法和数据分析,得到了试验油罐底板腐蚀程度和声发射信号能量分布的情况。试验结果表明,声发射技术能够对覆土油罐底板的腐蚀状态做出判断,且静压检测和升压检测都可以反映出覆土油罐底板声发射源的活度差异,并据此确定储罐维修的优先权。     

声发射波在不同复合材料容器表面的衰减特性

分析了声发射波在不同复合材料容器表面的衰减特性。通过在复合材料容器表面进行衰减测试,探讨了材料组织方向、容器内的介质、容器受载历史等因素对声发射信号幅值衰减特性的影响。结果表明,以上因素影响了声发射波的衰减特性,结论为声发射检测的后续研究提供数据支持。     

金属管直径对声发射波传播的影响

针对海洋平台声发射无损检测的需求,通过研究同壁厚异径金属管声发射波传播特性,并与同厚度金属板中声发射波传播特性作一对比,得出异径金属管和板中传播特性规律及差异,揭示管径对声发射波传播特性影响。同壁厚管随着管径的增大,其声发射信号的峰值均呈衰减趋势。     

风力机叶片主梁材料缺陷演化研究

本文以含分层缺陷的风力机叶片主梁复合材料为研究对象,采用单轴拉伸测试实验和声发射技术对分层缺陷演化进行研究。通过对分层缺陷复合材料在单轴拉伸过程中产生的声发射信号进行小波包分解,并对分解后的各层频谱和能量分布进行分析。研究结果表明:采用小波包时频、小波包能量谱联合分析,能够有效识别加载过程中的缺陷演化状态对应的声发射信号特征。得出了不同损伤模式即纤维断裂、基体开裂和层间断裂的频率分布范围。为分析主梁材料破损全过程的力学及声发射特性提供了一条新思路。     

改变薄膜厚度对玻璃衬底上FePd薄膜的结构和磁性能的影响

采用磁控溅射方法在玻璃衬底上制备了不同厚度的FePd合金薄膜。研究了薄膜厚度对结构和磁性能的影响。实验表明,在FePd合金薄膜中有序化过程发生在更厚的薄膜中。随着薄膜厚度从d=22.5nm增加到67.5nm,面内矫顽力刚开始急剧增大,然后随着薄膜厚度的进一步增加矫顽力会减小。在d=67.5nm时面内矫顽力最大约为3200Oe。     

NiFeSiMnMo/Cu/NiFeSiMnMo多层膜结构中磁性层厚度对巨磁阻抗效应的影响

在康宁玻璃上用真空蒸镀法沉积NiFeSiMnMo/Cu/NiFeSiMnMo多层膜,对所沉积单层膜的软磁性能随膜厚的变化和多层膜的巨磁阻抗效应随磁性层(NiFeSiMnMo)厚度的变化进行分析.实验结果表明:NiFeSiMnMo单层膜随厚度的增加,矫顽力增大,软磁性能变差;退火后的多层膜的纵向巨磁阻抗比(GMI ratio)的最大值随磁性层NiFeSiMnMo的厚度增加而增加.     

压力容器用工业纯钛板材声发射衰减特性

通过对压力容器用工业纯钛板材GR2的声发射衰减特性的研究发现,随着板材厚度从6cm增加到20cm,其声发射的衰减趋势呈增大现象。通过对其不同厚度板材声速的计算发现,声速随着板厚的变化并不出现较大的波动,该结论对钛合金压力容器的声发射特性研究有一定的参考指导意义。     

类岩石材料破裂声发射的光纤光栅传感监测技术

针对岩石破裂声发射检测中的常规检测仪器抗电磁干扰差、灵敏度低、可靠性差等不足,提出采用光纤光栅传感技术来实现声发射检测,分析了光纤光栅传感检测应变和声发射的机理,组建了相应的声发射检测模拟实验系统,给出了模拟实验的500kHz激励声信号和光纤光栅传感响应信号。利用软件RFPA进行了岩石破裂的数值模拟,选择水泥河砂作为主要原料的砂浆材料,制作了类岩石材料实验试件,并在单轴数控压力机上进行了岩石试件加载破裂声发射实验,用光纤光栅传感器来探测和记录声发射能量及声发射累计次数,证明该传感器能实现声发射检测。     

管道声发射泄漏检测技术研究进展

声发射检测的目的是获得声发射源的有关信息(如声发射源的特征和位置等)。管道泄漏声发射信号既携带结构的某些特征信息(泄漏孔大小和位置等)，同时又有很大的随机性和不确定性，属于一种非平稳随机信号。在分析管道泄漏声发射信号特点基础上，着重对管道声发射泄漏检测技术及信号处理方法的最新研究进展进行了回顾。模态声发射能够解决常规声发射技术发展中的问题，是一种潜在的能够实现管道泄漏定量检测的方法。     

加热炉炉管爆裂原因分析

调查了规格为φ127mm×9mm的20钢加热炉炉管发生爆裂的事故,通过化学成分分析、力学性能检测、金相分析及扫描电镜分析等方法对炉管爆裂原因进行了分析.结果表明:炉管爆裂失效为炉管表面的折叠缺陷所致;炉管穿孔成形时产生的折叠缺陷使炉管表面形成应力集中,减小了炉管的有效承压壁厚.     

基于声发射技术检测镁合金挤压过程动态摩擦研究

研究了镁合金在挤压过程中的坯料与工模具接触表面的摩擦状态。采用声发射技术对AZ91镁合金在不同挤压速度下挤压成形过程摩擦信号进行采集分析,研究挤压速度对摩擦声发射信号的影响,并分析了挤压型材的组织和力学性能。结果表明,镁合金在挤压过程中声发射信号振幅和能量随滑动速度增加而增加,不同挤压速度下声发射振幅信号平均值为64.4 d B。声发射振幅与声发射能量具有对应性;挤出型材抗拉强度和屈服强度随挤压速度的增加而增加,当挤压速度为10 mm/min时,声发射信号振幅为56.3 d B,抗拉强度为350 N/mm2,平均晶粒尺寸为63.2μm;当挤压速度为40 mm/min时,声发射信号振幅为72.3 d B,抗拉强度为达405 N/mm2,平均晶粒尺寸为53.7μm。为采用声发射技术的实时波形和声发射信号参数的平均值监测金属挤压成形时的摩擦状态提供了试验依据。     

Ta氧化膜开裂的临界应力

本工作将测量金属氧化膜内应力的单面弯曲法和检测氧化膜破裂的声发射技术相结合,建立了金属氧化膜开裂临界应力的测试装置。即从声发射信号判定氧化膜第一次开裂的时间,并由相应的氧化偏转曲线求得氧化膜开裂临界立力。纯 Ta 试样的测量结果表明,在500℃、550℃、600℃1atm O_2中,Ta 氧化膜开裂的临界应力分别为:23.3、38.5、18.4×10~6kgf/m~2。不论Ta 遵循直线型还是抛物线型氧化规律,只要时间足够长,恒温氧化中膜都会破裂;且破裂的临界应力和膜的疏密程度及开裂方式有关。     

常压储罐声发射检测技术

声发射检测技术可用于常压储罐腐蚀评价。讨论了常压储罐中声发射信号产生的机制和传播过程,试验研究了液体介质中声发射源的定位、波速的计算及声发射信号的衰减规律,提出了声发射信号的分析方法以及结果评价方法。指出由于信号传播路径的不确定,使定位分析较困难,而从每个通道单位时间的撞击数来判断更有实际意义,并给出了工程实例。