由于氫和結(jié)構(gòu)鋼的相互反應(yīng)導(dǎo)致的損傷積累,是化工和石化工業(yè)中一個(gè)嚴(yán)峻的工程問(wèn)題。Kawano 和Birrings研究發(fā)現(xiàn),氫蝕試樣中的背散射超聲波信號(hào)比無(wú)氫蝕材料增強(qiáng)十倍。Wang嘗試?yán)脕?lái)自于Goebbels的數(shù)學(xué)表達(dá)式,將背散射信號(hào)的時(shí)域分布和缺陷分布通過(guò)試樣厚度聯(lián)系起來(lái),該方法已經(jīng)被證明很適合于研究氫蝕問(wèn)題。由于能在對(duì)材料內(nèi)部界面、內(nèi)表面和外表面是否平行及材料厚度等因素不完全明了的情況下進(jìn)行檢測(cè),因此與脈沖回波法相比,背散射方法具有明顯優(yōu)勢(shì)。
從ASTM A516 gr 60鋼板上切割制備尺寸為20mmx36mmx100mm的試樣,并根據(jù)NACE TM 0177標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料進(jìn)行氫蝕處理,四個(gè)氫蝕試樣的編號(hào)為H1一H4,另外制備了一個(gè)含氫量很低的參考試樣R。首先對(duì)試樣按照?qǐng)D7-8a所示方向進(jìn)行超聲檢測(cè),然后將試樣沿該直線切割開,如圖7-8b所示,在光學(xué)和掃描顯微鏡下對(duì)其中氫蝕損傷的微觀組織進(jìn)行觀察。
采用寬帶水浸非聚焦探頭,其標(biāo)稱頻率為5MHz,探頭晶片直徑為5mm,水程為40mm。對(duì)底面回波信號(hào)和背散射回波信號(hào)的采樣頻率分別為500MHz和100MHz。
對(duì)底面回波信號(hào)(見(jiàn)圖7-9a)和背散射信號(hào)(見(jiàn)圖7-9b)都進(jìn)行了頻譜分析,并對(duì)背散射信號(hào)進(jìn)行了平滑處理。為了比較不同部位的功率譜,采用了二階矩計(jì)算法,所謂二階矩即頻譜的“慣性中心”,其定義式如下所示:
式中,是譜的成分;
是頻率;
是最大頻率。本實(shí)驗(yàn)中底面回波信號(hào)和背散射信號(hào)中心頻率都是20MHz,以倒二階矩(
)的形式來(lái)表示。
靈科超聲波堅(jiān)持自主研發(fā),最大力度投入研發(fā)設(shè)計(jì),擁有一支近30年的研發(fā)制造團(tuán)隊(duì),發(fā)明創(chuàng)造170余項(xiàng)專利新技術(shù)。主要品牌有LINGGAO靈高、LINGKE靈科、SHENGFENG聲峰等。廣泛運(yùn)用在醫(yī)療器械、電子器材、打印耗材、塑料、無(wú)紡布、包裝、汽配等多個(gè)領(lǐng)域,為海內(nèi)外各行業(yè)、企業(yè)提供了大量穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)超聲波塑焊設(shè)備及應(yīng)用方案。
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