7075铝合金疲劳损伤的多点快速非线性超声检测

来源：机械工程学报杂志2018年第10期北京时间：

作者：冯伟, 万楚豪, 刘斌, 刚铁

单位：1. 中国工程物理研究院材料研究所 江油 621908;2. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室 哈尔滨 150001;3. 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 武汉 430075;4. 中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室 北京 100190

摘要：非线性超声技术是一种对疲劳损伤非常敏感的无损检测方法。设计搭建多点快速检测系统，以不同程度疲劳损伤的铝合金为例研究疲劳过程中的超声非线性效应，对多个试件的不同位置进行了检测，提取试件不同疲劳加载循环次数下的超声波基波与二次谐波幅值，据此计算出超声波非线性系数，同时将结果与金相分析结果进行对比，研究组织变化与非线性系数之间的关系。结果表明，试件在疲劳过程中，非线性系数呈先升高后降低的规律性变化，在疲劳加载循环到4.5万次时达到峰值，对应了裂纹萌生阶段。但宏观裂纹出现后非线性系数呈降低趋势；同时多点扫查结果表明，单一试件疲劳损伤区域的非线性系数与未损伤区相比差别较大，说明了非线性系数对疲劳损伤的变化非常敏感，因此采用本方法可快速实现疲劳区域的初步定位检测。

关键词：7075铝合金,非线性超声,快速多点检测,疲劳损伤；

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51575134，51705484）。