Page 75 - 无损检测2023年第十一期

王志刚, 等:

高温环境下钛合金拉伸损伤声发射试验

号采集, 观察幅值分布。 随后, 用螺帽连接两端带有螺纹的 250mm 钛

断铅位置示意如图4所示, 以断铅点3为xO y 合金波导杆, 使最终波导杆总长度增加至500mm ,
平面的原点O ( 0 , 0 ), 即拉伸试件的中心为原点, 则 如图6所示, 再进行断铅, 得到的信号幅值结果如表
断铅 点 1 , 2 , 4 , 5 的 坐 标 分 别 为 ( -160 , 0 ), 2所示。
( -145 , 0 ),( 145 , 0 ),( 160 , 0 ), 断铅点1 , 5是基于焊
接处位置而选定的, 黑点为波导杆位置( -165 , 0 ),
( 165 , 0 ), 钛合金波导杆与不锈钢波导杆顶端分别连
接1 , 2号传感器, 断铅测试现场如图5所示。经过
8次断铅, 得到的信号幅值如表1所示。

图4 断铅位置示意

图6 500mm 钛合金波导杆实物

表2 500mm 钛合金波导杆的断铅信号幅值dB
断铅次数序号 断铅点编号 1 传感器幅值
#

图5 250mm 波导杆断铅试验现场 1 1 80
2 1 76

表1 250mm不同材料波导杆的断铅信号幅值 dB 3 2 74
4 3 73
断铅次数 断铅点 钛合金杆1 # 不锈钢杆2 #
序号 编号 传感器幅值 传感器幅值 5 3 73
6 3 73
1 1 99 —
2 1 99 — 由表2可见, 断铅的信号在断铅点1 , 2 , 3位置
3 2 86 —
4 3 81 — 的幅值均高于 70dB , 信号传递幅值尚可。在拉伸
5 3 80 —
试件位置3处断铅, 500mm 钛合金杆仅比250mm
6 4 81 —
钛合金杆接收幅值低了 7~8dB , 衰减较小。同时
7 5 78 47
8 5 79 48
说明用螺帽连接的方案可行。
#
观察1 传感器接收到的数据可以看到, 在点1 1.1.2 阻热性
位置断铅, 传感器接收信号幅值最高, 此处为钛合金 开启加热炉, 一定时间后, 拉伸试件温度达到

氩弧焊焊接处, 连接钛合金波导杆与标准试件, 信号 300℃ 。由于加热炉的温度无法使钛合金温度稳定

传递衰减较弱, 此处信号幅值大小几乎未受到波导 为300℃ , 故采取反复开启关闭加热炉的方式, 让钛

杆焊 接 的 影 响; 点 2 位 置 断 铅, 信 号 幅 值 下 降 合金温度处于300℃ ( ±50℃ ), 温度超过350℃关

闭加热炉、 温度低于250℃开启加热炉。此过程总
13dB ; 点3位置断铅, 幅值下降 5dB 左右, 沿着x

轴断铅, 随着距离增加, 到点5位置, 1 传感器的信 共进行60min , 以使热量充分传导。关闭开启3次
#
加热炉, 人工在线监测温度, 记录变化温度4次, 温
号幅值为78dB , 传递信号的效果整体是较理想的。
再观察不锈钢杆2 传感器, 此传感器仅仅在钛合金 度测量数据如表3所示, 试验现场如图7所示。
#
氩弧焊焊接处, 接收到了略微过门槛值的信号, 其他 由高温试验可以确定, 在阻热性分析中, 钛合金
作为试件波导杆材料的方案是可行的。由此得出结
位置均未见到信号。
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2023年 第45卷 第11期
无损检测