基于衰减速率的晶粒尺寸超声评价方法

来源：机械工程学报杂志2015年第14期北京时间：

作者：李雄兵, 宋永锋, 胡宏伟, 倪培君

单位：1.中南大学CAD/CAM研究所 长沙 410075 2.长沙理工大学汽车与机械工程学院 长沙 410114 3.中国兵器科学研究院宁波分院 宁波 315103

摘要：现有的晶粒尺寸超声无损评价方法对被测对象的厚度有严格要求，进而影响方法的实用性及其检测结果的可靠性。基于超声波在材料中的传播规律，结合一次底面波及二次底面波相对于表面波的衰减特性，推导不含厚度信息的超声衰减速率参量，并利用透射系数和反射系数对其参量进行修正，基于超声衰减速率建立平均晶粒尺寸的超声无损评价模型。以核电常用的TP304不锈钢材料验证超声衰减速率法的有效性，将其与传统声速法、衰减法、背散射法进行对比，试验结果表明衰减速率法的灵敏度显著优于声速法；试块厚度小于6 mm时采用衰减速率法的相对误差明显低于背散射法；针对壁厚测量不便的TP304方管，衰减法、衰减速率法及金相法的平均晶粒尺寸评价结果分别为(100.3±2.8) m、(96.7±3.4) m和(93.1±1.8) m，可见衰减速率法能有效抑制壁厚对评价结果的不利影响。

关键词：超声无损评价,厚度,晶粒尺寸,衰减速率；