欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2016102003342
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种可修正析出相量差异影响的超声波残余应力测试方法,其步骤如下:

A、准备析出相测试样

A1、平行材料轧制或挤压方向切取拉伸样w组,记为W1组,W2组…Ww-1组,Ww组,每组拉伸样包括相同拉伸样rb根;

A2、对W1组拉伸样不做任何处理,对W2-Ww组拉伸样进行不同条件热处理、同一组中的拉伸样热处理条件相同,具体的热处理条件是:W2组拉伸样在温度Tb℃保温时间hb小时,W3组拉伸样在温度Tb℃保温时间hb+Δhb小时……Ww-1组拉伸样在温度Tb℃保温时间hb+Δhb(w-

1-2)小时,Ww组拉伸样在温度Tb℃保温时间hb+Δhb(w-2)小时,即得到W1-Ww组析出相测试样,其中Δhb为相邻两组拉伸样保温时间相差的小时数;其中W2-Ww组析出相测试样经过热处理,可认为是零应力状态;

A3、对W1-Ww组析出相测试样进行金相处理,通过显微镜或电子背散射衍射计算出经过金相处理的W1-Ww组各组中所有析出相测试样的析出相量,并分别取W1-Ww组各组中所有析出相测试样的析出相量平均值,分别记为P1,P2,P3……Pw-1,Pw;

B、建立析出相量与纵波信号衰减度的关系数据库

B1、使用纵波平探头对W1-Ww组各组中所有析出相测试样分别进行衰减度测试,计算出W1-Ww组各组中所有析出相测试样的纵波信号衰减度平均值,分别记为m1,m2,m3……mw-1,mw;

B2、根据W2-Ww组各组析出相测试样的纵波信号的衰减度平均值(m2,m3……mw-1,mw),与W2-Ww组各组析出相测试样的析出相量平均值(P2,P3……Pw-1,Pw),利用最小二乘法建立析出相量P与纵波信号衰减度M的关系数据库,P=g(M);将W1组所有析出相测试样的纵波信号衰减度平均值m1带入P=g(M),算出W1组析出相测试样的析出相量计算值P1’;将W1组析出相测试样的析出相量计算值P1’与B13得到的W1组所有析出相测试样的析出相量平均值P1进行对比,如果误差在γ1%以内,符合要求,所建立的析出相量P与纵波信号衰减度M的关系数据库P=g(M)有效;如果误差大于γ1%,重新按照A1-A3准备析出相测试样品,并按照B1-B2建立析出相量P与纵波信号衰减度M的关系数据库,直到满足误差要求;

C、建立析出相量与临界折射纵波在零应力样中传播时间的关系数据库

C1、分别对W1-Ww组各组中所有析出相测试样进行临界折射纵波速度采集,得到临界折射纵波在W1-Ww组各组析出相测试样的平均传播速度,记为v10,v20,v30……v(w-1)0,vw0,,并根据超声波收发换能器间的距离L,计算出临界折射纵波在W1-Ww组各组析出相测试样的平均传播时间,即为临界折射纵波在不同析出相量的零应力析出相测试样中的平均传播时间,记为t10,t20,t30……t(w-1)0,tw0;

C2、根据临界折射纵波在W2-Ww组各组析出相测试样的平均传播时间(t20,t30……t(w-1)0,tw0),与W2-Ww组各组析出相测试样的析出相量平均值(P2,P3……Pw-1,Pw),利用最小二乘法建立析出相量P与临界折射纵波在零应力样中传播时间t0的关系数据库,t0=χ(P);

将W1组所有析出相测试样的析出相量平均值P1带入t0=χ(P),算出临界折射纵波在W1组析出相测试样的传播时间计算值t10’;将临界折射纵波在W1组析出相测试样的传播时间计算值t10’与临界折射纵波在W1组析出相测试样的实际平均传播时间t10进行对比,如果误差在γ2%以内,符合要求,所建立的析出相量P与临界折射纵波在零应力样中传播时间t0的关系数据库t0=χ(P)有效;如果误差大于γ2%,重新按照A1-A3准备析出相测试样品,并按照C1-C2建立析出相量P与临界折射纵波在零应力样中传播时间t0的关系数据库,直到满足误差要求;

D、建立析出相量与声弹性系数的关系数据库

D1、分别对W1-Ww组各组中所有析出相测试样进行声弹性系数拉伸标定,得到W1-Ww组各组析出相测试样的平均声弹性系数,记为k1,k2,k3……kw-1,kw;

D2、根据W2-Ww组各组析出相测试样的平均声弹性系数(k2,k3……kw-1,kw),与W2-Ww组各组析出相测试样的析出相量平均值(P2,P3……Pw-1,Pw),利用最小二乘法建立析出相量P与声弹性系数k的关系数据库,k=β(P),将W1组所有析出相测试样的析出相量平均值P1带入k=β(P),算出W1组析出相测试样的声弹性系数计算值k1’,将W1组析出相测试样的声弹性系数计算值k1’与W1组析出相测试样的实际平均声弹性系数k1进行对比,如果误差在γ3%以内,符合要求,所建立的析出相量P与声弹性系数k的关系数据库k=β(P)有效;如果误差大于γ3%,重新按照A1-A3准备析出相测试样品,并按照D1-D2建立析出相量P与声弹性系数k的关系数据库,直到满足误差要求;

E、测试待测焊件焊接接头的焊接残余应力

E1、布置待测焊件的超声波残余应力测试区域,所述测试区域包括焊缝区域、热影响区域和母材区域;

E2、使用纵波平探头对待测焊件的测试区域进行衰减度测试,计算出测试区域的纵波信号衰减度,记为Mc;

E3、调用B步建立的析出相量P与纵波信号衰减度M的关系,P=g(M),计算出测试区域的析出相量计算值Pc,Pc=g(Mc);

E4、调用C步建立的析出相量P与临界折射纵波在零应力样中传播时间t0的关系,t0=χ(P),计算出测试区域的临界折射纵波在零应力拉伸样中传播时间tc0,tc0=χ(Pc);

E5、调用D步建立的析出相量P与声弹性系数k的关系,k=β(P),计算出测试区域的声弹性系数kc,kc=β(Pc);

E6、采集待测焊件的测试区域的临界折射纵波速度vc,并根据超声波收发换能器间的距离L,得到临界折射纵波在测试区域的传播时间tc=L/vc;

E7、根据E4步得到的测试区域的临界折射纵波在零应力拉伸样中传播时间tc0、E5步得到的测试区域的声弹性系数kc和E6步得到的临界折射纵波在测试区域的传播时间tc,计算待测焊件测试区域的焊接残余应力

2.根据权利要求1所述的一种可修正析出相量差异影响的超声波残余应力测试方法,其特征在于:所述步骤A1中平行材料轧制或挤压方向切取拉伸样w组的组数w不小于4。

3.根据权利要求1所述的一种可修正析出相量差异影响的超声波残余应力测试方法,其特征在于:所述步骤A1中平行材料轧制或挤压方向切取拉伸样w组,每组拉伸样包括的拉伸样根数rb不小于3。

4.根据权利要求1所述的一种可修正析出相量差异影响的超声波残余应力测试方法,其特征在于:所述步骤A2中对N2-Nn组拉伸样进行不同条件热处理,N2组拉伸样在温度Tb℃保温hb小时中的保温温度Tb℃为所测试拉伸样的析出相量改变温度。

5.根据权利要求1所述的一种可修正析出相量差异影响的超声波残余应力测试方法,其特征在于:所述步骤A2中对N2-Nn组拉伸样进行不同条件热处理,N2组拉伸样在温度Tb℃保温hb小时中的保温时间hb小时的保温小时数hb为能够保证N2组拉伸样与未进行热处理的拉伸样之间存在5-15%的析出相量差异的时间。

6.根据权利要求1所述的一种可修正析出相量差异影响的超声波残余应力测试方法,其特征在于:所述步骤A2中相邻两组拉伸样保温时间相差的小时数Δhb为只要能够保证相邻两组拉伸样间存在具有10-30%的析出相量差异的时间。

7.根据权利要求1所述的一种可修正析出相量差异影响的超声波残余应力测试方法,其特征在于:所述步骤B2中验证析出相量P与纵波信号衰减度M的关系数据库P=g(M)是否有效设置的误差值γ1%为5-10%。

8.根据权利要求1所述的一种可修正析出相量差异影响的超声波残余应力测试方法,其特征在于:所述步骤C2中验证析出相量P与临界折射纵波在零应力样中传播时间t0的关系数据库t0=χ(P)是否有效设置的误差值γ2%为5-10%。

9.根据权利要求1所述的一种可修正析出相量差异影响的超声波残余应力测试方法,其特征在于:所述步骤D2中验证析出相量P与声弹性系数k的关系数据库k=β(P)是否有效设置的误差值γ3%为5-15%。