Page 73 - 无损检测2023年第十一期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202311008

高温环境下钛合金拉伸损伤声发射试验

王志刚 , 王 萍 , 彭国平 , 江礼凡 , 李秋锋 , 王海涛 4
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( 1. 南昌市建筑科学研究所有限公司, 南昌 330096 ; 2. 广州特种承压设备检测研究院, 广州 510100 ;

3. 南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室, 南昌 330063 ;

4. 中建一局集团第二建筑有限公司, 北京 100161 )

摘 要: 针对高温环境钛合金损伤在役监测需要, 提出了采用声发射技术对其进行实时动态
监测。通过模拟真实机匣内高温环境, 对 TA15钛合金进行高温拉伸损伤力学声发射监测试验。
确定了钛合金为波导杆的材料, 将焊接了波导杆的钛合金试件进行不同拉伸速率下的高温拉伸试
验。试验结果表明, 不同温度下 TA15钛合金的力学性能呈现有规律的变化, 声发射技术可以成功
地监测和表征钛合金的损伤演变, 计数能够明显地反映出高温下拉伸试验的不同力学阶段。
关键词: TA15钛合金; 高温拉伸; 参数分析; 波导杆

中图分类号: TB553 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 11-0035-07

Ex p erimentofacousticemissionoftensiledama g eoftitaniumallo y

underhi g htem p eratureenvironment

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WANGZhi g an g WANGPin g PENGGuo p in g JIANGLifan , LIQ iufen g WANGHaitao 4
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( 1.Nanchan gArchitectureScienceInstituteCo. , Ltd. , Nanchan g 330096 , China ;

2.Guan g zhouS p ecialPressureE q ui p mentIns p ection& ResearchInstitute , Guan g zhou510100 , China ;

3.Ke yLaborator y ofNondestructiveTestin g ofMinistr y ofEducation , Nanchan gHan g kon gUniversit y ,

Nanchan g 330063 , China ;

4.TheSecondConstructionCo. , Ltd. , ofChinaConstractionFirstGrou p , Bei j in g 100161 , China )

Abstract : Inres p onsetothe needforin-service monitorin g oftitanium allo y dama g esin hi g h-tem p erature

environments , areal-timed y namicmonitorin g technolo gy usin g acousticemission ( AE ) was p ro p osed.Inthis p a p er , the

acousticemissionmonitorin g testoftensiledama g emechanicsofTA15titaniumallo y athi g htem p eraturewascarriedout

b y simulatin g thehi g h-tem p eratureenvironmentintherealcasin g .Firstl y , titaniumallo ywasdeterminedasthematerial

forwave g uiderods.Then , thetitaniumallo y s p ecimensweldedwithwave g uiderodsweresub j ectedtohi g h-tem p erature

tensiletestsatdifferenttensilerates.Ex p erimentsshowedthatthemechanicalp ro p ertiesexhibitedre g ularchan g esat

differenttem p eratures.Acousticemissiontechnolo gycansuccessfull ymonitorandcharacterizethedama g eevolutionof

titaniumallo y s , andcountin g canclearl y reflectthedifferentmechanicalsta g esoftensileex p erimentsathi g htem p eratures.

Ke y words : TA15titanium allo y ; hi g htem p erature

tensile ; p arametricanal y sis ; wave g uiderod
收稿日期: 2023-04-17
基金项目: 国家自然科学基金( 12364056 , 11764030 ); 江西省主

要学科和技术带头人资助计划( 20204BCJL22039 ); 江西省自然科学 钛合金材料应用范围非常广泛, 覆盖了新能源、
基金重点项目( 20212ACB204014 ) 岩石、 铁路、 压力容器、 航 空 航 天 等 众 多 领 域 [ 1 ] 。
作者简介: 王志刚( 1983- ), 男, 高级工程师, 硕士生导师, 主要 TA15钛合金常作为发动机机匣材料使用 [ 2 ] , 由于
钛合金的核心部件长期处于高温环境中, 且承受着
从事无损检测理论和工程实践、 无损检测技术及仪器等方面的工作,
zhi g an g wan g _ j ks@126.com 相当大的压力, 容易出现拉裂等细小的缺陷, 因此必
通信作者: 李秋锋( 1976- ), 男, 博士, 教授, 硕士生导师, 主要从
须对其进行实时监测, 防止出现裂缝和缺陷。
事复杂结构和材料的声学图像检测与信号处理等方面的研究, q i-
声发射( AE ) 指材料在应力的作用下发生变形
ufen g lee@163.com
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2023年 第45卷 第11期
无损检测