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声发射检测技术在压力容器和拉伸试验中的应用

更新日期:2019/8/30 16:41:45

声发射检测技术在压力容器和拉伸试验中的应用

张昌稳1,李强1,叶辉2,熊亚飞2

(福州大学材料科学与工程学院,福州  350108)

摘 要:综述了声发射检测技术在压力容器和拉伸实验中的应用,对压力容器中常见的缺陷进行声发射源定位分析和特征参数相关分析,发现不同类型缺陷具有不同的声发射特性,通过列举大量声发射拉伸实验实例,提出了运用预制缺陷试样进行声发射拉伸实验可以模拟压力容器缺陷的声发射信号特性。在此基础上,提出了建立多参数声发射信号综合评估机制,开发基于不同缺陷声发射信号识别和评价的可视化软件是目前研究的热点领域。

关键词:拉伸试样;压力容器;综合评估;特征参数

The application of acoustic emission technology for the pressure vessel and the tensile test

Zhang Chang-wen1, Li Qiang1, Ye Hui2, Xiong Ya-Fei2

(Fuzhou University & Materials institute, Fuzhou 350108, China)

 Abstract: The application of acoustic emission technology in the pressure vessel and the tensile test was summarized, It was discovered that different types of defects have different acoustic emission characteristics. Large numbers of acoustic emission tests were listed, it was proposed that the acoustic emission test which was carried out in the specimen with precast defects could simulate the characteristic of acoustic emission signal in the pressure vessel. On the basis, it was put forward to establish the evaluation mechanism of multi-parameter acoustic emission signals, developing the visualization software based on the identification and evaluation of multi-parameter acoustic emission signals was focus area of research.

Keywords: Tensile specimen; Pressure vessel; Comprehensive assessment; Characteristic parameters

0 引言:

         声发射现象从开始发现到现在已经有六十多年的历史,作为一种动态、高灵敏性的无损检测方法,声发射检测技术不仅能检测和判断缺陷的活性和严重性,还能检测到缺陷随载荷、时间等外变量而变化的实时或连续信息,对缺陷进行早期或者临近破坏前的预报,从而避免突发灾难性事故的发生,因此开展声发射检测技术在缺陷识别和评估上的研究具有重大的现实意义。材料中的许多机制都可以构成声发射源,例如材料的塑性变形、裂纹的形成与扩展、相变、磁效应以及表面效应等都会产生声发射信号而成为声发射源。

         本文详细综述了压力容器中常见缺陷的声发射信号源,并对缺陷的声发射信号源运用定位图和特征参数法进行相关分析,主要包括裂纹扩展,夹渣、未熔合、未焊透等焊接缺陷,残余应力释放等产生的应力变化及声信号特点。同时,对干扰信号例如氧化皮剥落、电子噪音等的声发射特性进行了分析讨论。由于缺陷试样的拉伸实验可以很好地模拟压力容器缺陷的受载状态,因此本文对大量声发射拉伸实验也进行了综述分析。