激光超声检测带涂层金属表面裂纹的数值研究

来源：激光技术杂志2018年第6期北京时间：

作者：徐志祥, 黄建华, 王铮恭, 黄义敏, 王雨

摘要：为了研究线源脉冲激光激发的超声波在带涂层金属板表面裂纹检测方面的应用，采用有限元模拟的方法，分别建立了含有裂纹的带镍涂层和不带镍涂层金属板模型，并模拟出激光激发出的瑞利波以及瑞利波的传播过程。通过对接收点处的波形进行理论分析，得出了涂层厚度、裂纹深度与瑞利波时频域信号的关系。结果表明，瑞利波波速随着涂层厚度h的不同而不断变化；当表面存在裂纹时，不带涂层模型的反射瑞利波与剪切瑞利波的到达时间差Δt与裂纹深度hc成线性关系，带涂层模型的Δt与hc以涂层厚度为分界点成分段线性关系。此研究结果为实际测量带涂层金属板的表面裂纹深度提供了参考。

关键词：测量与计量, 激光超声, 瑞利波, 裂纹检测, 镍涂层