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文档简介
1、ICS XX.XXX.XXCCS X XXX团体标准T/CSTM XXXXX202X 无损检测 非线性超声检测Non-destructive testingNonlinear ultrasonic testing202X-XX-XX 发布 202X-XX-XX 实施发布中关村材料试验技术联盟T/CSTM XXXXX2020T/CSTM XXXXX20201I前 言本文件参照GB/T 1.12020 标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则,GB/T 20001.4标准编写规则 第4部分:试验方法标准给出的规则起草。本文件由中国材料与试验团体标准委员会无损检测技术及设备领域委员会(C
2、STM/FC94)提出。本文件由中国材料与试验团体标准委员会无损检测技术及设备领域委员会(CSTM/FC94)归口。本文件为首次发布。T/CSTM XXXXX2020T/CSTM XXXXX2020无损检测 非线性超声检测警示使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。范围本文件规定了非线性超声检测工艺规程的一般原则。本文件适用于固体金属/复合材料结构。本文件为一般工程材料的非线性超声检测标准或检测工艺规程的制定提供指导。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不
3、可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证GB/T 12604.1 无损检测术语 超声检测术语和定义GB/T 12604.1界定的以及下列术语和定义将适用于本标准。基波 fundamental wave中心频率为激发频率的超声波信号。二次谐波 Wave mixing中心频率为二倍激发频率的超声波信号。非线性超声nonlinear ultrasound不同于基波频率的新频率信号的检测方法。混频信号 Wave mixing两个不同频率基波的差/和频谐波信号。相速
4、度匹配 Phase velocity matching导波的基波和谐波的相速度相等。非零能量流 Non-zero energy flow从基波转移到谐波的声能量不为零。归一化超声非线性参数 Normalized ultrasonic nonlinear coefficient表示超声非线性效应程度的参数信息,与基波和谐波的幅值有关。二次谐波幅值Amplitude of the second harmonic 二次谐波信号的振幅。方法概要非线性超声检测方法概述有限振幅超声波在固体介质中传播时,与固体介质之间产生非线性相互作用,产生非线性信号。这些非线性效应与固体介质的微观组织结构密切相关,一部分
5、源于固体介质中晶格的非谐性,另一部分源于晶体内部的缺陷,如位错、析出相、微孔洞等微结构。非线性超声检测方法通过测量非线性信号获得介质内部的微组织变化状态,实现对介质材料性能的评估和微小缺陷的检测。非线性超声检测可以利用压电式超声换能器和耦合剂,以接触的方式激励和接收超声基频超声波以及产生的非线性信号;也可以使用激光/激光干涉仪、电磁超声换能器、空器耦合超声换能器,以非接触的方式激励和接收超声基频超声波以及产生的非线性信号。接触方式的测量信号稳定、抗干扰能力强,推荐非线性超声检测采用接触方式测量。分类非线性超声二次谐波检测方法 非线性超声体波二次谐波检测方法单一频率超声纵波或横波在固体介质中传播
6、时,与固体介质相互作用产生二次谐波信号。二次谐波幅值与固体介质材料性能和微缺陷密切相关,可以反映材料性能状态。 非线性超声表面波二次谐波检测方法单一频率超声表面波(Rayleigh波)在半无限固体介质中传播时,与表面/近表面固体介质相互作用产生二次谐波信号。二次谐波幅值与固体介质表面/近表面材料性能和微缺陷密切相关,可以反映固体表面/近表面材料性能状态。 非线性超声导波二次谐波检测方法单一频率超声导波(Lamb波、SH板波、stonely波等)在类板状固体介质中传播时,与类板状介质相互作用,产生二次谐波信号,如图1所示。基波和二次谐波需满足相速度匹配和非零能量流条件。二次谐波幅值与类板状固体介
7、质材料性能和微缺陷密切相关,可以反映类板状固体介质材料性能状态。图1 非线性超声二次谐波检测原理图非线性超声混频检测方法 非线性超声体波混频检测方法非线性超声混频可以通过两束超声纵波或横波的激励,以共线或非共线的形式实现。两种不同频率基频波混叠后与介质中微损伤相互作用会产生频率为基频波和/差频的谐波,其传播方向为两基频超声体波波数的矢量和方向。非线性超声混频检测原理如图2所示。 非线性超声导波混频检测方法非线性超声导波混频可以通过波导中的两束超声导波的激励,以共线或非共线的形式实现,如图2所示。其中,两基频超声导波与预期产生的差频、和频谐波之间需要满足内部共振条件和非零能量流条件。两不同频率基
8、频波混叠后与介质中微损伤相互作用中会产生频率为两基频波和/差频的谐波,其传播方向为两基频超声导波波数的矢量和方向。图2 非线性超声混频检测原理图特点非线性超声二次谐波检测方法优点及局限性非线性超声二次谐波检测方法的优点如下:基于有限振幅法的非线性超声二次谐波检测较为简便,技术较为成熟,目前应用最多。可有效分离初始基频波信号和二次谐波信号,进而区分非线性来源;可利用单个换能器激励,利用阵列传感器扫查接收非线性超声体波二次谐波散射信号,实现对内部微裂纹的定位检测。非线性超声二次谐波检测方法的局限性如下:对激励信号的能量有较高的要求,采集分析信号时需要前期滤波处理。采用接触法测量时,接触端接触状态的
9、稳定对非线性超声表面波信号测量的可靠性和稳定性有影响。非线性超声导波的复杂性(如频散、多模态等)和单一导波模态的可激励性差。非线性超声混频检测方法优点及局限性非线性超声混频检测方法的优点如下:可以通过合适的基波频率和谐波频率设计,有效地隔离开检测系统自身的非线性信号,对材料非线性可以实现量化检测;利用单侧超声导波信号激励可以实现非线性超声导波混频长距离的材料非线性检测;可以通过对基频导波混叠区域的调控来实现对整个结构的扫查,完成微损伤的定位检测;可以通过特定角度的非线性超声导波混频实现特殊区域的微损伤检测;可以利用不同非线性超声导波类型(Lamb波/SH板波/表面波)的混频对微损伤进行多方位的
10、综合检测。非线性超声混频检测方法的局限性如下:针对非线性超声导混频需要预先进行合适的模态选择和频率调控,从而实现强烈的超声混频非线性响应的产生,避免非线性超声导波频散特性造成的信号分析困难;利用超声混频非线性效应实现材料微损伤的定位和定量检测需要对基频超声波和谐波的传播路径进行计算和预判。应用非线性超声二次谐波检测应用 疲劳损伤检测和评价工程材料在一定的循环载荷作用下,会由于材料内部产生晶格位错和微裂纹等导致材料形成疲劳损伤。非线性超声二次谐波信号的产生对于这类由疲劳损伤引起的材料微观结构变化较为敏感,可通过归一化非线性超声参量来评估材料是否产生疲劳损伤,或评价材料疲劳损伤的程度。 塑性损伤检
11、测和评价材料在承受过度的拉伸或压缩等相似类型的载荷后,会由于受载过程超过材料弹性极限而引发塑性损伤。非线性超声纵波二次谐波信号的产生强度与某些材料发生塑性损伤的程度有一定的相关关系,可通过归一化非线性超声参量来评估材料是否产生塑性损伤,或评价材料发生塑性损伤的程度。 热损伤检测和评价材料在无应力或较低应力状态下由于温度作用导致的材料性能退化一般称为热损伤。材料发生热损伤后,其中的固溶原子、析出物及位错等会在超声纵波传播时引发声非线性响应。激励合适的超声波进入相应的试件中,测量该超声纵波所引发的二次谐波和基波幅值,可通过归一化非线性超声参量来评估对材料的热损伤。 蠕变损伤检测和评价蠕变是指材料在
12、应力不变的情况下,应变随时间延长而增加的现象。对于在高温下服役的工程结构,蠕变损伤往往是其失效的主要机制。非线性超声二次谐波的产生对于材料的早期蠕变较为敏感,可通过归一化非线性超声参量获得某些材料发生蠕变损伤的相关信息,进而实现材料剩余寿命的评估等等。 辐照损伤检测和评价在核辐射环境中长期服役的各类压力容器和工程构件可能会产生辐照损伤,不同的辐照温度、中子辐射量引起的材料辐照损伤变化会有所不同。含有辐照损伤的材料的内部微观结构一般与不含辐照损伤的同种材料有较大区别,其在超声传播中所能引起的声非线性响应也会有所不同。使用归一化非线性超声参量对此类材料进行表征,可较敏感地反映出材料受辐照损伤的程度
13、,进而对材料寿命进行评估。 黏接界面检测和评价有些工程结构材料由多个工件通过特定工艺处理黏接而形成,其黏接界面可能会在服役过程中产生微裂纹等缺陷,进而影响整体结构的使用寿命。黏结界面中容易出现的微孔洞、裂纹等往往会导致超声波的传播产生非线性效应,从而导致强烈的非线性超声二次谐波的生成。通过对超声波在黏结界面中传播时产生非线性超声二次谐波信号的测量,可检测和评估该黏结界面的缺陷,使用归一化非线性超声参量评估其性能退化程度。 腐蚀损伤检测和评价一些金属材料在服役过程中容易受到外界环境的影响而产生腐蚀损伤。腐蚀损伤的产生可以看作是一种电化学过程,在金属材料的晶内与晶界之间形成微小的原电池,由于存在电
14、势差,晶界优先腐蚀,晶界与晶粒的腐蚀程度不同,从而在材料表面乃至内部形成微小的腐蚀坑等。含腐蚀损伤的材料由于内部微观结构的不均匀性,会对超声波的传播产生非线性应,因此测量超声波在试件中传播时的基波和二次谐波幅值,使用归一化非线性超声参量可以对材料的腐蚀损伤进行检测和评价。 热处理工艺效果检测和评价根据超声传播的非线性响应不同,对材料的性能变化做出判断,并与线性超声检测技术的评估结果进行了对比。热处理工艺可改变金属材料内部微组织结构和晶粒尺寸,超声波与不同微组织结构相互作用会产生不同的非线性效应。经过热处理之后,材料性能显著提高,在其中传播的超声非线性效应则明显下降。材料经过热处理后性能提升越大
15、,其声学非线性效应就会变得越小。根据超声波传播的非线性响应定性评估不同的热处理工艺,明确了最优的热处理工艺参数,实现对材料的热处理效果进行无损评估,从而对热处理工艺参数进行优化与完善。非线性超声混频检测检测应用 局部塑性损伤的评价与定位利用一超声纵波和横波共线混叠产生频率不同于两个初始基频波的横波模式的和频谐波,因超声纵波和横波波速差异,通过控制两个基频波信号激发时间,可实现两个脉冲信号在被测试件内混叠的区域位置,通过非线性超声混频谐波信号的幅度变化对局部塑性损伤的定位和评价。 粘接层热老化的评价合理设计两个初始激励信号的频率和入射角,两个初始超声体波的非共线混叠可以产生波矢与初始波波矢相反的
16、非线性超声混频谐波信号,从而实现仅需要从一侧激励就可对粘接层热老化进行评价,在粘接层受热过程中,从粘合剂层反射的线性声学参数几乎不变,而超声混频非线性效应对粘接层加热过程更为敏感。 聚合物性能退化的评价利用一超声纵波和一超声横波射入聚合物内部并非共线混叠产生一纵波模式非线性超声混频谐波,用于评价聚合物的老化。两基频波入射角度以及混频谐波的传播角度可根据内部共振条件进行计算设计。聚合物的性能退化程度可以被用产生的非线性超声混频谐波信号进行表征评价。 局部疲劳损伤的早期定位检测工程结果在疲劳载荷作用下,在局部位置材料内部产生疲劳微损伤。利用两个超声导波对向传播混叠产生非线性超声导波混频或差频谐波,
17、差频或和频谐波的模式不同于初始基频波,实现有效区分非线性来源。该方法可以有效表征超疲劳微损伤,并通过控制两个脉冲波混叠的区域对局部疲劳损伤进行定位评价。 蠕变过程的局部塑性变形评价激励不同频率的超声导波混叠在被测试件中的不同位置,蠕变过程中会出现局部塑性变形程度增加,局部塑性变形诱发两混叠的超声导波产生和频、差频谐波,利用和频或差频谐波幅值的变化可以检测评价蠕变过程中的局部塑性变形。 复合材料局部冲击损伤的定位检测利用两不同频率的超声导波同向、共线在复合材料板中传播,通过控制射入脉冲信号的激励时间,实现两束基频超声导波在复合材料板中的混叠,混叠区域由两束脉冲信号的空间宽度决定。两束超声导波混叠
18、区移动至冲击损伤位置后,就会强化超声混频非线性效应,进而可以检测和定位复合材料局部冲击损伤。影响因素4.5.1 被测试件材料成分、微组织结构的影响被测试件材料成分的不均匀会导致非线性超声二次谐波幅度或非线性超声混频谐波效应增加,微组织结构中,如晶粒越大(晶界越少)非线性超声二次谐波幅度或非线性超声混频谐波效应会减少,反之增大。4.5.2 被测试件表面粗糙度的影响被检测试件的表面粗糙度越高,激励进入试件中的超声信号能量会受影响。相同的设置条件下,基频波幅度会降低,非线性超声二次谐波或非线性超声混频谐波幅度也会降低。4.5.3 被测试件几何尺寸的影响非线性超声体波二次谐波和非线性超声表面波二次谐波
19、检测应用中,被测试件的厚度至少要大于超声信号波长的3倍以上。非线性超声导波二次谐波检测应用中,则要求被测试件的厚度与超声信号波长近似相等,但长度要远大于波长。4.5.4 激励信号的影响激励射频信号不能发生饱和失真或波形畸变,引入仪器非线性。4.5.5 耦合状态的影响换能器与被测试件的耦合状态不发生大的变化,影响非线性超声基频波和二次谐波或混频谐波幅度改变。4.5.6 其他因素的影响降噪、滤波、增益和后期信号处理等设置保持一致,保证激励信号不发生波形畸变,被测非线性超声二次谐波或非线性超声混频谐波幅度稳定。安全要求本章没有列出进行检测时所有的安全要求,使用本标准的用户应在检测前建立安全准则。检测
20、过程中的安全要求应至少包括如下要素:在实施检测前,应对检测过程中可能伤害检测人员的各种危险源加以辨识,并对检测人员进行培训和采取必要的保护措施;检测人员应遵守被检件现场的安全要求,根据检测地点的要求穿戴防护工作服和佩戴有关防护设备;若有要求,使用的电子仪器应具有防爆功能;在进行在线检测时,应制定特别的安全措施;在封闭空间内进行操作时,应考虑氧气含量等相应因素,并采取必要的保护措施;在高空进行操作时,应考虑人员、检测设备器材坠落等因素,并采取必要的保护措施;在极端环境下进行操作时,如低温、高温等条件下,应考虑人员冻伤、烫伤、中暑等因素,并采取必要的保护措施。人员要求采用本标准进行检测的人员,应按
21、照GB/T 9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证,并由雇主或其代理对检测人员进行岗位培训和操作授权。检测工艺规程通用检测工艺规程从事非线性超声检测的单位应按本标准的要求制定通用检测工艺规程,其内容至少应包括如下要素:工艺规程版本号;适用范围;依据的标准、法规或其他技术文件;检测人员资格要求;检测设备和器材;被检产品信息及检测前的准备要求; 检测时机;检测方法和检测步骤;检测的标记和原始数据记录要求;检测后的操作要求;检测结果的评价及处理方式;检测记录、报告和资料存档;编制(级别)、审核(级别)和批准人 ;制定日期。检测设备和器材分类根据激发非线性效应的不同,非线性超声检测分为:非线性
22、超声二次谐波检测(体波,声表面波,导波),非线性超声混频检测(体波,导波),非线性超声次谐波检测,非线性超声谐振谱检测。检测系统不同的非线性超声检测方法所需的检测仪器有所差异,一般至少包括超声换能器和仪器,必要时还应有夹持装置和位置记录装置。以接触测量的非线性超声纵波二次谐波检测系统为例阐述,检测设备和器材如图3所示。图3 检测系统示意图其它检测系统中,超声激励换能器、超声接收换能器的数量、布置方式和布置位置会有所不同。非线性超声导波(包含表面波)二次谐波的检测示意图如图4所示。图4 非线性超声导波(含表面波)二次谐波检测系统示意图典型的非线性超声混频检测系统的示意图如图5和图6所示图5 非线
23、性超声体波混频检测系统示意图图6 非线性超声导波混频检测系统示意图检测仪器检测仪器硬件一般包括信号发生器、功率放大器、信号处理器、信号采集器、计算机等模块,如图3所示(以非线性超声纵波二次谐波测量装置为例)。信号发生器用于产生指定频率和幅值可调的交变信号,一般为正弦波信号。为了激发出有限振幅的超声波,对于一般的金属材料,激励电压一般应达到200-500v左右。功率放大器用于对信号发生器所产生的信号进行放大,以驱动超声换能器对部件局部被测处进行超声纵波激励。信号处理器信号处理器包含信号放大器和滤波器两部分,信号放大器用于对超声接收换能器的接收信号进行放大。滤波器用于对信号放大器输出信号进行高通滤
24、波,获得非线性超声纵波二次谐波信号。信号采集器用于对非线性超声纵波二次谐波信号进行模数转换,上传至主控制器。计算机用于控制整个仪器的各模块的工作,对非线性超声纵波二次谐波信号进行信号处理及非线性系数计算等。超声换能器 激励换能器一般选择窄带换能器。对非线性超声体波和表面波,其中心频率(波长)的选择应结合被测试件的厚度考虑(参见:影响因素 4.5.3),对其它非线性超声导波,其中心频率选择应结合非线性超声导波在该被测试件中传播的频散曲线图(相匹配导波模式)。 接收换能器一般选择宽带换能器,频带范围要覆盖非线性超声二次谐波或混频谐波的频率。检测系统校准概述在标准试块中开展非线性超声纵波二次谐波测试
25、,对检测系统进行功能性检查和调试。校准试块校准试块用于对检测系统进行校准和复核。采用材质均匀的20#钢材制成的圆柱或方形试块,试块高100mm。圆柱试块直径为100mm或大于超声换能器接触端尺寸且试块边缘距超声换能器边缘大于30mm。方形试块100mm100mm,或长边尺寸大于超声换能器接触端外缘尺寸且试块边缘距超声换能器边缘大于30mm,试块短边边缘距超声换能器边缘大于30mm。校准试件机加工后热处理前上下平面粗糙度Ra不大于0.1。系统校准仪器设置调校主要参数有:激励波形、激励信号脉冲长度,激励频率、激励电压、声衰减等。在相同的设置参数条件下,建立归一化非线性超声参量与检测物理量的对应关系
26、,即标定曲线。在保证不发生信号失真(波形畸变)的条件下,提高射频信号的激励电压,观察(1)非线性超声基频波、二次谐波幅度是否随激励电压增加而线性增长;(2)非线性超声二次谐波幅度与基频波幅度平方的比值是否随激励电压增加而保持平稳不变。检测系统的调试和复核检测系统调试应制定书面规程,对检测设备进行周期性维护和检查,以保证仪器功能。在进行现场检测之前,应在实验室内选择相应规格的校准试块对检测仪器进行校准,若检测结果与之前保持一致或在允许误差范围内,则表明仪器正常。在现场进行检测时,如怀疑设备的检测结果,应对设备进行功能检查和调整,并对每次维护检查的结果进行记录。系统调试检测系统(探头、导线、仪器及
27、辅助装置)每次实施检测前都要进行调试校准,以保证检测结果的准确性,每次校准均应记录。采用8.4.2规定的校准试块进行校准,如有必要,调试校准需在与被检材料温度相同的试块上进行。系统复核在如下情况时,应对非线性超声体波二次谐波检测设备进行复核:每次检测开始前和结束后;两班工作的间隔期内;探头或导线更换时;检测材料类型改变时;怀疑检测设备工作不正常时;合同各方有争议或认为有必要时。若复核读数偏差超过仪器允许误差,则对检测开始或上次复核以来的全部测量数据予以复测。检测程序检测前的准备资料审查资料审查应包括下列内容:被检构件制造文件资料:产品合格证、质量证明文件、竣工图等,重点了解其类型、结构特征和材
28、质特性等;被检构件运行记录资料:运行参数、工作环境、载荷变化情况以及运行中出现的异常情况等;被检构件检验资料:历次检验与检测报告;被检构件其它资料:维护、保养、修理和改造的文件资料等。现场勘查与检测条件确认对于在役设备的检测,应对被检构件进行现场勘查,找出并设法排除可能影响检测结果的因素。同时,对被检构件进行定位标识;确认操作工况,包括操作空间、作业环境、是否易燃易爆。易燃易爆场合作业需采用具有防爆能力的检测设备器材,同时检测电压尽量低。在确认检测操作过程有足够的防爆性能力后,再实施检测;确认检测对象状况,如温度、表面状况等。被检构件表面应无影响检测的障碍物和干扰检测的异物,如有影响检测的表面
29、异物等必须清除,以保证检测正常进行;确认检测对象所处环境是否有强电磁干扰,如高压变电站、伺服电机变频驱动器等;确认是否有影响人员安全的因素。检测方式确定 根据检测的目的和被检构件材料的形状和尺寸,确定检测方式和检测方法。 检测方式一般包括如下:采用接触或者固定提离的非接触检测的方式;手动检测或自动检测; 传感器按如下情形进行选择:平整表面一般选择平面式超声换能器;弧形表面、不规则表面可根据超声波传播方向与角度需求选择曲面超声换能器;操作指导书或工艺卡的编制对于每个检测工程或每类被检构件,应根据使用的仪器和现场实际情况,按照通用检测工艺规程来编制操作指导书或工艺卡,确定检测要求。检测部位应避免内
30、部或外部附件的影响,同时对每个被检构件进行测绘,画出被检构件结构示意图。仪器调试以非线性超声纵波二次谐波检测为例,仪器调试方法如下:仪器设置恢复为默认设置;根据试件中传播的纵波波长确定激励频率,所选激励频率及脉冲信号长度应使超声在试件中传播时的纵波波包长度小于被测部位厚度。调整激励电压,在标定试块中可以发现清晰的二次谐波信号。随着激励电压的增大,在基频波波形不饱和失真的前提下,二次谐波幅度线性增加。观察接收信号频谱,观察是否存在强干扰频段信号。若干扰信号频段处于传感器频段范围内,更换其他工作频段的传感器;反之,设置滤波器截止频率,滤掉干扰信号;保存仪器参数,在实验室标定和实际现场检测时应使用此
31、设置及传感器和仪器。标定和检测标定的目的是建立被检物理量与非线性超声纵波二次谐波的关系,标定数据可为标定曲线或筛选曲线。标定数据视具体被检物理量而定。如采用非线性超声纵波二次谐波测量疲劳损伤,标定时可在实验室通过拉伸机将试件进行不同次数的疲劳拉伸或挤压,多次测量非线性超声纵波基波和二次谐波的频谱幅值,建立起拉压疲劳损伤-归一化非线性超声参量曲线。再如测量材料性能退化时,可通过其他方法事先区分和获取大量性能未退化/性能退化部件,通过测量这些性能未退化/性能退化部件的非线性超声纵波二次谐波信号的不同,建立区分性能未退化/性能退化的信号阈值,检测时通过此阈值判断部件是否性能退化。标定的操作步骤如下:
32、标定前须对仪器进行校准;将仪器参数调整至调试后确定的参数;记录归一化非线性超声参量与目标测量值的对应关系,制作标定曲线;预处理被测部位表面要求为:工件表面需平整光洁,不得有覆盖物、毛刺等。被测部位表面处理方法,覆盖物的清理不得使用角磨机打磨等强力去除材料的方法,需使用无应力去除方法,包括酸洗、溶解等。检测手动点检测时一般采用接触式检测,保证发射和接收端探头与待测试样的接触压力保持合适的水平;两端探头放置在待测试样两端时保证中心对齐;超声激励过程中传感器不应出现振动。获取检测信号并保存记录原始检测信号。检测时一般参数的推荐设置:对于一般的金属材料,激励电压一般在200v左右;为减少发射和接收其他
33、频率的信号的影响,在发射端可用与激励信号频率一致的低通滤波器,在接收端用两倍于激励信号频率的高通滤波器。 检测结果的评价与处理根据所建立的标定曲线对检测结果进行评价及检测结果分级评定,按相关产品质量控制和检验要求进行处理。检测记录与报告检测记录应按检测工艺规程的要求记录检测数据和有关信息,除此之外,还应至少包括检测报告中的内容;所有记录的保存应符合有关法规、标准和(或)合同的要求。检测报告检测报告应至少包括如下内容:委托单位、报告编号;检测单位;被检工件(设备)规格、几何尺寸、盛装介质及使用年限、材料牌号、公称厚度、表面状态;检测时工件表面处理方法及处理后表面状态;执行标准、参考标准;检测仪器
34、名称、型号、扫描模式;标准和对比试块的校准结果;仪器检测状态参数的设置值;用图示标明检测部位;检测设置文件名称及数据文件名称;用草图、标记或照相描述并定位超出验收标准的结果位置示意图;验收准则及检测结论;m) 检测日期、检测人员和审核人签字及资质。附录 A(资料性)非线性超声二次谐波检测应用示例A.1 Q460合金钢285MPa/1000万周疲劳损伤试样测量示例图A.1中所示为非线性超声纵波对Q460合金钢285MPa/1000万周损伤试样不同位置进行测量分析的结果,依次为非线性超声纵波基频幅值、二次谐波幅值和非线性超声参量在试样不同测量点的变化情况。材料损伤主要在试样平行段,非线性超声参量显
35、著增大,其中测量点6附近损伤最大。非线性超声信号对疲劳损伤状态敏感,可以有效检测材料早期疲劳损伤及部位。 图A.1 非线性超声纵波测量Q460合金钢285MPa/1000万周疲劳损伤试样示意图附录 B(资料性)起草单位和主要起草人本文件起草单位:华东理工大学、中国特种设备检测研究院、厦门大学、重庆大学。本文件主要起草人:项延训、轩福贞、郑阳、李卫彬、刘立帅、邓明晰、朱武军。参 考 文 献1 张剑锋,轩福贞,项延训.材料损伤的非线性超声评价研究进展J. 科学通报, 2016, 61(14):1536.2 侯甜甜,轩福贞,项延训.非线性超声技术表征金属和有机材料塑性损伤的对比试验研究J.压力容器,
36、2016,33(03):9-15.3 项延训.高温构件早期损伤的非线性超声导波评价方法研究D.华东理工大学,2011. 4 叶有俊, 朱武军, 王一宁, 项延训. 钛合金蠕变损伤的非线性Lamb波检测 J. 声学技术, 2016, 35(4): 345-348.5 赵珊珊, 邓明晰, 项延训, 轩福贞.超声Lamb波二次谐波发生效率分析与模式选择J. 声学学报, 2017, 03(v.42):36-42.6 邓明晰.一种定征复合板材粘接层性质的非线性超声兰姆波方法J. 声学学报, 2005(06):542-551.7 李卫彬,秦晓旭.优化镍基高温合金X-750热处理工艺参数的非线性超声无损评估
37、方法J. 航空学报, 2015, 36(11):3742-3750.8 刘瑶璐,胡宁,邓明晰,等. 板壳结构中的非线性兰姆波J. 力学进展, 2017(00):507-537.9 吴斌,颜丙生,李佳锐,何存富.镁合金疲劳早期非线性超声在线检测实验研究J. 声学学报, 2011(05):527-533.10 谷涛,王强,胡斌, HYPERLINK /s?wd=author%3A%28%E8%B5%B5%E6%BD%87%E7%94%B7%29%20&tn=SE_baiduxueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_f_para=sc_hilight%3Dperson t _blank
38、 赵潇男, HYPERLINK /s?wd=author%3A%28%E6%A2%81%E6%99%93%E7%91%9C%29%20&tn=SE_baiduxueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_f_para=sc_hilight%3Dperson t _blank 梁晓瑜.P91钢蠕变损伤的非线性超声检测方法研究J. 机械工程学报, 2018, 054(024):34-41.11 Xiang Y , Zhu W , Liu C J , et al. Creep degradation characterization of titanium alloy using nonl
39、inear ultrasonic techniqueJ. Ndt & E International, 2015, 72(jun.):41-49. 12 Xiang Y, Zhu W, Deng M, Xuan F, Liu C. Generation of cumulative second-harmonic ultrasonic guided waves with group velocity mismatching Numerical analysis and experimental validation J. EPL (Europhysics Letters), 2016, 116:
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41、oup-velocity mismatchingJ. Ultrasonics, 2018, 90:18.15 Zhu W, Deng M, Xiang Y, Xuan F, Liu C, Wang Y. Modeling of ultrasonic nonlinearities for dislocation evolution in plastically deformed materials: Simulation and experimental validation J. Ultrasonics, 2016, 68: 134-141.16 Deng M . Analysis of se
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44、etalsJ. Journal of Nondestructive Evaluation, 2015, 34:273.20 Jhang K. Nonlinear ultrasonic techniques for nondestructive assessment of micro damage in material: A reviewJ. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 2009, 10:123-135.21 Shah AA, Ribakov Y. Non-linear ultrasonic
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