一种金属材料塑性变形微观结构的无损检测方法技术

本发明专利技术公开了一种金属材料塑性变形微观结构的无损检测方法，涉及金相检测方法以及超声无损检测技术领域，该方法步骤包括：1)根据不同金属材料特点，设计拉伸试样结构，切割取样得到拉伸试样；2)获取试样不同拉伸变形量下超声纵波检测的回波信号与金相检测的微观结构图；3)对所获得回波信号进行去噪；4)以试样拉伸变形量为标签，基于卷积神经网络CNN提取金相组织的微观特征；5)构建基于广义回归神经网络GRNN的金属材料微观结构超声表征模型。该方法能够为金属材料微观结构表征提供有效途径，具有良好的推广应用价值。具有良好的推广应用价值。具有良好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种金属材料塑性变形微观结构的无损检测方法


[0001]本专利技术总体而言涉及金相检测及超声无损检测
，具体涉及一种金属材料塑性变形微观结构的无损检测方法。

技术介绍

[0002]金属材料塑性变形中微观结构的演变情况十分复杂，材料的微观特征又与其力学性能密切相关，诸如金相观测和电子背散射衍射(EBSD)等有损检测方法虽然可以对材料的微观结构进行精确分析，但金属材料在服役环境下限制了此类方法在工程建设中应用。因此，很有必要针对此类金属材料的特殊使用场景来开发其微观结构的无损检测方法。
[0003]无损检测技术旨在不破坏工件完整结构的前提下，检验工件关键性能指标从而实现其质量控制。现有多种无损检测法，其中，超声检测凭借较高灵敏度、低成本和低公害的优势，在缺陷检测和材料表征等领域被广泛使用。超声波是一种机械振动波，在介质中的传播会受到介质特性的影响，例如，金属材料的晶粒尺寸变化会改变超声波的波速和衰减程度，这为材料组织的超声评价提供了理论支撑，在此基础上发展出了以超声波速、衰减指标、频谱分析和背向散射信号等方法为核心的材料表征技术。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属材料塑性变形微观结构的无损检测方法，其特征在于，包括：1)根据不同金属材料特点，设计拉伸试样结构，切割取样得到拉伸试样；2)获取试样不同拉伸变形量下超声纵波检测的回波信号与金相检测的微观结构图；3)对所获得回波信号进行去噪；4)以试样拉伸变形量为标签，基于卷积神经网络CNN提取金相组织的微观特征；5)构建基于广义回归神经网络GRNN的金属材料微观结构超声表征模型。2.如权利要求1所述的金属材料塑性变形微观结构的无损检测方法，其特征在于：所述步骤1)中，根据不同金属材料特点，设计拉伸试样结构，切割取样得到拉伸试样，具体包括：分析待测金属材料的目标区域，设计标准板状拉伸试样，并利用线切割对金属材料进行切割，得到拉伸试样。3.如权利要求1所述的金属材料塑性变形微观结构的无损检测方法，其特征在于：所述步骤2)中，获取试样不同拉伸变形量下超声纵波检测的回波信号与金相检测的微观组织图片，具体包括：在步骤1)所获拉伸试样平行段内选取5个宽度为10mm的分析区域并对每个区域进行编号，选用多功能电子实验机对试样进行纵向拉伸，得到变形量为3％、6％、9％、12％、15％、18％的拉伸试样，对试样平行段的每个区域进行超声纵波检测，每个区域随机采集40个超声纵波信号，试样完成超声纵波检测后，按照表面的检测区域切割整个试样来进行金相检测，每个区域随机拍摄40张微观结构图。4.如权利要求1所述的金属材料塑性变形微观结构的无损检测方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述信号去噪，采用的是变分模态分解VMD和离散傅里叶变换DFT方法，具体包括：a.变分模态分解VMD求解式如下：a.变分模态分解VMD求解式如下：式中K为分解后的模态个数，u
k
和w
k
分别是各模态的时域信号和中心频率；为了求解上述约束变分模型的最优解，引入二次惩罚因子α和拉格朗...

【专利技术属性】
技术研发人员：范利锋，王森，苟建军，张锦，刘璐，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：