国家标准计划《无损检测 测量残余应力的超声检测方法 第1部分:临界折射纵波法》由 TC56(全国无损检测标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 北京理工大学 、上海材料研究所有限公司等 。
19 试验 |
19.100 无损检测 |
针对目前国家重大建设与制造项目残余应力检测的要求,例如大尺度风洞建造、中俄黑龙江友谊大桥连接焊缝、大型火箭壳体等,利用超声临界折射纵波检测的准确性和合理性的特点,通过超声纵波声程长度共享原则,可现场方便地对构件残余应力进行高精度、高效率的超声无损检测;该检测方法特别适用于材料的残余应力或服役载荷应力的无损检测,确保构件的服役安全,对提高我国机械制造行业的无损检测水平具有积极作用。
GB/T 32073-2015《无损检测 残余应力的超声临界折射纵波检测方法》是我们国家首个关于利用超声法检测残余应力的标准,本标准为创新标准,符合国家法律法规并且与现有标准、制定中的标准无冲突。
该标准发布实施已有8年多,规范了检测和使用过程,用于所有领域的残余应力检测与安全评估,社会意义重大,应用前景及其广泛,在运用该标准的过程中也发现了该标准的一些不完善之处,主要包括: 标准中没有给出确切的、统一的零应力试块制备方法。
基于标准存在的以上问题,建议修订完善该标准,以使该残余应力的超声临界折射纵波检测方法标准更加适应行业技术应用需要,更好地发挥规范、指导和促进作用。
本标准规定了基于超声临界折射纵波(爬波)测量残余应力的无损检测方法。 本标准适用于检测透声性良好的金属和非金属固体材料和/或构件内的残余应力和载荷应力。 本标准代替GB/T 32073-2015《无损检测 残余应力的超声临界折射纵波检测方法》,与GB/T 32073-2015相比,主要技术变化如下: a)增加了规范性引用文件(见第2章,2015年版的第2章); b)更改了零应力处理方法(见6.4.3,2015年版的6.4.3)。 原标准相比的主要变化: 1、“2 规范性引用文件”中增加“GB/T 38811-2020 金属材料 残余应力 声束控制法”。 2、“6.4.3 零应力处理”中“可采用如下之一方法来获得零应力:a)按GB/T 16923所述方法,对试块进行去应力退火处理,退火后试块的金相组织状态应与被检件的材料组织状态相同;b)按GB/T 25712所述方法,对试块进行振动时效去应力处理,近似得到应力为零的试块。”进行删除,修订为“参照GB/T 38811获得应力为零的试块”。给出明确、统一的零应力试块制备方法。 传统炉式退火去应力方法时,存在温度高降低材料强度、温度低去除残余应力效果差的问题,而且对于弱刚度铝合金构件存在退火后变形量更大、形廓变形更加复杂和难以调控等问题;铝合金导热率大而无法采用局部加热方法去应力,去应力退火或回火工艺对于弱刚度铝合金构件将产生更大的变形和残余应力分布不均匀,无法满足加工要求;振动时效去应力方法的核心是使构件在固有频率处达到共振或谐振状态,由于零应力试块必须与实际构件材料、形状一致,大多是属于薄壁曲面板壳、或大规格薄壁箱体、或细长杆件类构件,难以有效激励而使构件难以达到谐振状态,去除残余应力效果不理想。 声束控制法是一种利用在材料内沿一定方向上传播的超声波能量,无损消减和均化残余应力的方法。该方法通常借助耦合剂,通过将激励器工作面与被调控构件表面紧密耦合,将超声波波束通过表面定向地注入材料内部,通过声束方向及其附近波动范围介质内弹性波波动能量来改变材料内局部区域的残余应力数值及其分布,达到对残余应力控制的目的。 残余应力声束控制方法能满足各种工程构件表面和内部残余应力消减和均化的需要,该方法适合所有透声类材料、各种曲面形廓构件,具有无损和现场便携的特点。