一种2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸超声波评定方法技术

本发明专利技术涉及一种2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸的高精度评定方法，尤指通过分析超声波在2219铝合金铸锭试块内传播的声速、衰减系数等参数，并考虑残余应力的影响，建立其平均晶粒尺寸的超声波评价模型，用于高精度评价2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸的方法。本发明专利技术模型建立过程科学简单，所得数据精准，所得模型适用性强，拟合结果精准，便于大规模工业化应用。同时本发明专利技术所开发的模型，为无损检测提供了必要条件。

An Ultrasound Method for Evaluating the Average Grain Size of 2219 Aluminum Alloy Ingot

【技术实现步骤摘要】
一种2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸超声波评定方法
本专利技术涉及一种2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸的高精度评定方法，尤指通过分析超声波在2219铝合金铸锭试块内传播的声速、衰减系数等参数，并考虑残余应力的影响，建立其平均晶粒尺寸的超声波评价模型，用于高精度评价2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸的方法。
技术介绍
2219铝合金具有高强、可焊、耐热的特点，在航天领域得到广泛应用，合金的晶粒尺寸尤其是铸锭阶段的晶粒尺寸不但影响后续的加工性能，还影响其加工成构件后的服役性能，因此，对其晶粒尺寸高效、可靠的检测可为晶粒尺寸的控制提供数据支持。2219铝合金为多晶体结构，可采用不同的方法检测其晶粒尺寸，常用的方法分为有损评价和无损评价两种。有损评价方法检测时需要破坏材料，如金相法和电子背散射衍射法(EBSD)。金相法直观且结果较为准确，但效率较低。EBSD方法无需进行腐蚀处理，但试样抛光要求较高，且只可以确定出被观察面的晶粒情况。常用的无损评价方法包括超声法和涡流法。涡流法由于检测过程中涡流表现出一定的集肤效应，检测结果仅能反映试件表面的性能，且精度不高。超声法可分为声速法、衰减法等，单独使用声速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于；包括以下步骤：步骤一：从2219铝合金铸锭外表面到圆心截取试样；所述试样的个数大于等于5个，对每一个试样都进行金相分析；测得该试样的平均晶粒尺寸；将所有的试样的平均晶粒尺寸汇总后记录在数组G中，作为超声评定平均晶粒尺寸的比对基础数据；所有的试样厚度均为L；步骤二：将所有试样排列在水槽底部，采用脉冲反射法进行水浸检测，检测过程中，调整超声纵波探头的位置和姿态，使探头的轴线与被测点位严格垂直并且保持水层厚度一致，控制运动平台带动探头移动进行扫查，提取出原始的A扫信号，将原始数据导出并进行分析处理，可计算得到各个试样的纵波声速c′l；...

【技术特征摘要】
1.一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于；包括以下步骤：步骤一：从2219铝合金铸锭外表面到圆心截取试样；所述试样的个数大于等于5个，对每一个试样都进行金相分析；测得该试样的平均晶粒尺寸；将所有的试样的平均晶粒尺寸汇总后记录在数组G中，作为超声评定平均晶粒尺寸的比对基础数据；所有的试样厚度均为L；步骤二：将所有试样排列在水槽底部，采用脉冲反射法进行水浸检测，检测过程中，调整超声纵波探头的位置和姿态，使探头的轴线与被测点位严格垂直并且保持水层厚度一致，控制运动平台带动探头移动进行扫查，提取出原始的A扫信号，将原始数据导出并进行分析处理，可计算得到各个试样的纵波声速c′l；步骤三：接步骤二，采用频率为f的换能器对不同晶粒尺寸的2219铝合金铸锭试样进行检测分析，在原始数据的基础上计算出对应的衰减系数α′s；步骤四：对2219铝合金试样进行去应力退火，按照步骤二和步骤三重新测试得到试块无应力下的超声纵波声速cl与衰减系数αs，对比分析试块有残余应力下的纵波声速c′l和衰减系数α′s，建立应力修正后的2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸的超声综合评价模型式中：Z为平均晶粒尺寸，um；cl和c′l分别为超声波在无应力试块和有应力试块中的传播速度，m/s；αs和α′s分别为超声波在无应力试块和有应力试块中传播时的衰减系数，dB/mm；A0～A5、M0～M3、N0～N1均为常数。2.根据权利要求1所述的一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于：由于2219铝合金铸锭，从外表面到圆心的晶粒尺寸随位置不同而不同；因此在取样时，在一定厚度的情况下，取样个数大于等于5，且选择2219铝合金铸锭时...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚海，曹轩，吴运新，雷洋，孙燕杰，孙晓亮，易彬，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43