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原文传递一种2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸超声波评定方法

专利名称：	一种2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸超声波评定方法
摘要：	本发明涉及一种2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸的高精度评定方法，尤指通过分析超声波在2219铝合金铸锭试块内传播的声速、衰减系数等参数，并考虑残余应力的影响，建立其平均晶粒尺寸的超声波评价模型，用于高精度评价2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸的方法。本发明模型建立过程科学简单，所得数据精准，所得模型适用性强，拟合结果精准，便于大规模工业化应用。同时本发明所开发的模型，为无损检测提供了必要条件。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中南大学
发明人：	龚海;曹轩;吴运新;雷洋;孙燕杰;孙晓亮;易彬
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910512160.7
公开号：	CN110132805A
代理机构：	长沙市融智专利事务所(普通合伙)
代理人：	蒋太炜
分类号：	G01N15/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号
主权项：	1.一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于；包括以下步骤：步骤一：从2219铝合金铸锭外表面到圆心截取试样；所述试样的个数大于等于5个，对每一个试样都进行金相分析；测得该试样的平均晶粒尺寸；将所有的试样的平均晶粒尺寸汇总后记录在数组G中，作为超声评定平均晶粒尺寸的比对基础数据；所有的试样厚度均为L；步骤二：将所有试样排列在水槽底部，采用脉冲反射法进行水浸检测，检测过程中，调整超声纵波探头的位置和姿态，使探头的轴线与被测点位严格垂直并且保持水层厚度一致，控制运动平台带动探头移动进行扫查，提取出原始的A扫信号，将原始数据导出并进行分析处理，可计算得到各个试样的纵波声速c′l；步骤三：接步骤二，采用频率为f的换能器对不同晶粒尺寸的2219铝合金铸锭试样进行检测分析，在原始数据的基础上计算出对应的衰减系数α′s；步骤四：对2219铝合金试样进行去应力退火，按照步骤二和步骤三重新测试得到试块无应力下的超声纵波声速cl与衰减系数αs，对比分析试块有残余应力下的纵波声速c′l和衰减系数α′s，建立应力修正后的2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸的超声综合评价模型式中： Z为平均晶粒尺寸，um； cl和c′l分别为超声波在无应力试块和有应力试块中的传播速度，m/s； αs和α′s分别为超声波在无应力试块和有应力试块中传播时的衰减系数，dB/mm； A0～A5、M0～M3、N0～N1均为常数。 2.根据权利要求1所述的一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于：由于2219铝合金铸锭，从外表面到圆心的晶粒尺寸随位置不同而不同；因此在取样时，在一定厚度的情况下，取样个数大于等于5，且选择2219铝合金铸锭时，选择不同尺寸的2219铝合金铸锭，对不同尺寸的2219铝合金铸锭中任意一个进行取样时，其取样个数大于等于5。 3.根据权利要求1所述的一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于：选择2219铝合金铸锭时，选择不同铸造工艺制备的2219铝合金铸锭。 4.根据权利要求1所述的一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于：所述金相分析为：先对试样进行打磨、抛光，然后使用化学腐蚀的显示方法通过KeyenceVHX50000系列超景深三维显微系统观察2219铝合金铸锭的晶粒形态，然后选择直线截点法进行晶粒尺寸测定，得到该试样的平均晶粒尺寸；将所有的试样的平均晶粒尺寸汇总后记录在数组G中，作为超声评定平均晶粒尺寸的比对基础数据。 5.根据权利要求1所述的一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于：步骤二中，所述水层厚度为：探头到被测试样表面的垂直距离。 6.根据权利要求1所述的一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于：步骤三中，所述频率f的取值为5MHz。 7.根据权利要求1所述的一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于：A0～A5、M0～M3、N0～N1均为常数，且通过计算可以得出。 8.根据权利要求1所述的一种2219铝合金铸锭晶粒尺寸的超声综合评价方法，其特征在于：修正后的2219铝合金铸锭平均晶粒尺寸的超声综合评价模型建立后，对同一批次产品，不需要切样，直接用超声检测得到声学数据，再通过已经建立的模型计算晶粒尺寸；进而用于评估；所述声学数据包括声速、衰减系数；直接用超声检测时，其按照步骤二、三、四依次进行；这样操作，即可实现无损检测。
所属类别：	发明专利