【技术实现步骤摘要】
一种高铬马氏体耐热钢接头蠕变孔洞损伤的无损检测方法及装置
本专利技术属于金属材料检测领域，具体涉及一种检测高铬马氏体耐热钢接头蠕变孔洞损伤的方法及装置。
技术介绍
T/P91、T/P92、T/P122和T/P911等新型高铬马氏体耐热钢具有良好的热物理性能、抗热疲劳性能，特别是具有优异的高温蠕变性能，是制造超超临界机组主蒸汽管道、集箱以及受热面管的理想材料。然而，该类钢的焊接接头在服役过程中有严重的IV型蠕变断裂倾向，显著降低了接头的高温蠕变强度和断裂寿命，导致部件早期失效。IV型蠕变断裂是一种危害性极大的脆性断裂，容易造成重大安全事故。Ⅳ型断裂是接头的薄弱部位(热影响区，HAZ)在蠕变过程中萌生孔洞，之后孔洞数量逐渐增多并且长大，最后聚集为裂纹，裂纹快速扩展最终导致断裂。研究发现蠕变孔洞损伤阶段占接头寿命的绝大部分时间，甚至贯穿寿命的全过程，因此检测监督孔洞损伤状况对于及早预警，防止发生危害性大的Ⅳ型蠕变断裂非常重要。Ⅳ型蠕变断裂过程中，孔洞首先发生在接头的心部，因此无法用表面覆膜金相等检测方法发现。传统线性超声检测技术(例如纵波声速法以及衰减法)只对体积型的缺...
【技术保护点】
1.一种高铬马氏体耐热钢接头蠕变孔洞损伤的无损检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、利用检测装置对试样进行非线性超声测量，测量完后，对时域内的信号进行傅里叶变换(FFT)，得出试样的频谱，从频谱的结果中读出测量点的基波幅度A1以及二次谐波的幅度A2；步骤2、将步骤1中得到的参数A1A2代入非线性超声参数计算公式：
【技术特征摘要】
1.一种高铬马氏体耐热钢接头蠕变孔洞损伤的无损检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、利用检测装置对试样进行非线性超声测量，测量完后，对时域内的信号进行傅里叶变换(FFT)，得出试样的频谱，从频谱的结果中读出测量点的基波幅度A1以及二次谐波的幅度A2；步骤2、将步骤1中得到的参数A1A2代入非线性超声参数计算公式：计算出接头试样热影响区的非线性超声参数β；步骤3、对待评价试样进行实验拟合出模型并确定模型公式中的三个系数C1，t1，β0的大小，其中x为蠕变孔洞的面积分数；步骤4、将测得的非线性超声参数β代入步骤3中已经确定的拟合模型中，即可评估蠕变孔洞的面积分数x，从而实现评价测试样蠕变损伤程度的目的。2.如权利要求1所述的一种高铬马氏体耐热钢接头蠕变孔洞损伤的无损检测方法，其特征在于：所述非线性超声测量的测量位置设定在接头试样焊缝两侧的热影响区。3.如权利要求1所述的一种高铬马氏体耐热钢接头蠕变孔洞损伤的无损检测方法，其特征在于：所述步骤2中非线性超声参数计算公式的具体推导过程如下：将一列高能脉冲发射到被检工件上，超声波在传播过程中会与材料内部的微缺陷相互作用，使得频域内的基波A1发生扭曲并引起二次谐波A2产生；对于金属材料而言，由于应力σ与应变ε成非线性的关系，由胡克定律描述为：σ＝Eε(1+βε+…)(1)式中，E是弹性模量，β称为二阶弹性系数，也被称为非线性参数，当一列单频超声纵波穿过试样后，一维波动方程用下式表达：其中，ρ为质点的质量密度，u为质点的位移，t为时间，x为纵波动传播距离(工件厚度)，结合质点应变ε与介质位移之间的关系：得出介质位移的非线性波动方程：当一列单频正弦波u＝A1sinωt作用到非线性介质上时，通过两次迭代求得质点位移u的近似解：其中ω为角频率，k为波数，根据上式可以确定非线性...
【专利技术属性】
技术研发人员：王学，王啸，胡先龙，池永斌，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。