理论教育 激光熔覆层在服役状态下的应力检测

激光熔覆层在服役状态下的应力检测

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:采用与之前相同的工艺参数在45钢表面制备厚度为1.2mm的Fe314激光熔覆拉伸试样,对试样进行退火处理。由图6-22可以看出,随着拉伸载荷的增加,Fe314激光熔覆层试样中表面超声波传播速度逐渐变大。图6-22 不同载荷作用下Fe314激光熔覆层表面超声波信号表6-4 表面超声应力检测结果对比表6-3和表6-4的结果可知,上述两种情况下激光熔覆层应力检测结果的可靠性基本相同,所以采用式对组织效应影响因子进行修正是可行的。

激光熔覆层在服役状态下的应力检测

采用与之前相同的工艺参数在45钢表面制备厚度为1.2mm的Fe314激光熔覆拉伸试样,对试样进行退火处理。试样照片如图6-21所示。

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图6-21 Fe3`14激光熔覆拉伸试样

通过静载拉伸试验模拟再制造涂层在服役过程中最简单的承载环境,采用6.2.3节中的实验方法,采集外加载荷为0MPa、98MPa、160MPa、230MPa和346MPa时,沿着与载荷平行方向传播的表面超声波信号,结果如图6-22所示。由图6-22可以看出,随着拉伸载荷的增加,Fe314激光熔覆层试样中表面超声波传播速度逐渐变大(在30mm传播距离内,探头接收到的信号逐渐左移)。与图6-12中表面超声波信号对比可以发现,图6-22中表面超声波信号的信噪比明显降低,其原因在于前者被检测对象经过机械加工,后者没有经过机械加工,所以信噪比不同。

采集试样拉伸之前外加载荷为0MPa时的信号,作为基准信号。采用广义相关倒频谱分析方法,获得不同应力表面波传播的相对时差。由于被测试样没有进行机械加工,而声弹系数标定实验中试样表面进行了机械加工,所以需要考虑由此带来的材料内在因素影响因子的变化,具体修正办法如下:

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式中,βqβh为修正前、后的组织效应影响因子;t0tj为声弹系数标定实验及实际检测中基准信号在固定声程中的传播时间。(www.daowen.com)

将相对时差结果代入式(6-10)计算涂层应力(σ22=0),计算结果见表6-4。

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图6-22 不同载荷作用下Fe314激光熔覆层表面超声波信号

6-4 表面超声应力检测结果

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对比表6-3和表6-4的结果可知,上述两种情况下激光熔覆层应力检测结果的可靠性基本相同,所以采用式(6-13)对组织效应影响因子进行修正是可行的。

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