[發明專利]一種焊縫的裂紋擴展聲發射特征信號檢測方法

在審

• 申請號: 202011284723.0
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112461933A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 周龍;陳宏偉;何利軍;湯淳坡;劉煒;孫志強;郭小鋼;劉健;尹少華;王磊;陳忠兵
• 申請（專利權）人: 國家能源集團泰州發電有限公司;蘇州熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N3/04;G01N3/08;G01N23/2202;G01N23/2251
• 代理公司: 常州國洸專利代理事務所(普通合伙) 32467
• 代理人: 吳麗娜

本發明涉及一種焊縫的裂紋擴展聲發射特征信號檢測方法，該檢測方法包括以下步驟：制備備件緊湊拉伸試樣；對備件緊湊拉伸試樣進行拉伸實驗，并檢測拉伸過程中拉伸實驗機的震動以及摩擦聲發射特征信號，得到焊縫的裂紋擴展聲發射試驗中的干擾特征信號曲線；制備緊湊拉伸試樣；根據備件緊湊拉伸試樣的干擾信號特征曲線，設置聲發射檢測軟件的信號采集門檻值；對緊湊拉伸試樣進行拉伸實驗，并檢測拉伸過程中預制裂紋源擴展的聲發射特征信號，得到焊縫裂紋擴展聲發射信號的特征曲線；在拉伸實驗后，將緊湊拉伸試樣進行疲勞拉斷；判斷緊湊拉伸試樣斷口裂紋擴展特征形貌。本發明能提高壓力容器的聲發射檢測精確度。

技術領域

本發明專利涉及一種焊縫的裂紋擴展聲發射檢測方法，尤其涉及一種不同焊縫區域裂紋擴展聲發射特征信號的檢測方法。

背景技術

壓力容器廣泛應用于發電、石油、化工、機械、動力、冶金、核能等行業中，常用的壓力容器包括蒸汽發生器、除氧器、分汽缸、換熱器等。在壓力容器制造工藝中，焊接起到不可或缺的作用，是壓力容器最終成型的重要工序，所以焊接結構的穩定性是決定壓力容器能否長期穩定服役的關鍵因素。在常見的壓力容器設備故障中，焊接結構的裂紋擴展是壓力容器安全服役的隱患問題，而采用聲發射技術不但能實時監測焊接結構中微裂紋的擴展，而且能定位裂紋位置，可在確保安全前提下大幅度減少非計劃停機，降低維修費用和避免重大災害損失。

焊接結構中裂紋擴展往往經歷成核，穩定擴展和失穩擴展三個階段，裂紋擴展一旦進入失穩擴展將對材料造成不可逆損傷，其危害極大，并且裂紋的擴展降低了焊接結構的承載能力，可能促使壓力容器發生韌脆轉變斷裂。因此準確識別和判斷焊接結構中裂紋的穩定擴展和失穩擴展的聲發射特征信號，是聲發射檢測技術核心。一方面聲發射特征對材料極為敏感，即使對同一材料而言，熱處理狀態和組織結構也是影響聲發射特征信號的重要因素；另一方面由于焊縫不可避免的存在組織和力學性能的不均勻，故當裂紋位于焊接接頭不同區域、不同位置及界面時，由于局部的強度失配和材料損傷斷裂阻力的不同，可能引起不同的裂紋擴展聲發射信號。

因此，為獲得焊接結構不同區域裂紋擴展的聲發射信號，尋求更加準確識別裂紋穩定擴展和失穩擴展的聲發射特征信號測試方法，對于提高壓力容器的聲發射檢測精確度至關重要。本發明專利針對聲發射特征對材料極為敏感的特征，采用在焊縫不同區域取樣，研究焊縫不同組織結構的聲發射特征信號，以達到提高壓力容器的聲發射檢測精確度的目的，提出具體的實施方案。

發明內容

為了實現上述目的，本發明目的在于提供一種焊縫的裂紋擴展聲發射檢測方法，并判斷焊接結構不同區域裂紋擴展的聲發射信號特征，研究焊縫裂紋穩定擴展和失穩擴展與聲發射信號之間的關系，以達到提高壓力容器的聲發射檢測精確度目的，該檢測方法包括以下步驟。

本發明的電動汽車用電機智能控制裝置，包括

制備備件緊湊拉伸試樣；

對備件緊湊拉伸試樣進行拉伸實驗，并檢測拉伸過程中拉伸實驗機的震動以及摩擦聲發射特征信號，得到焊縫的裂紋擴展聲發射試驗中的干擾特征信號曲線；

制備緊湊拉伸試樣；

根據備件緊湊拉伸試樣的干擾信號特征曲線，設置聲發射檢測軟件的信號采集門檻值；

對緊湊拉伸試樣進行拉伸實驗，并檢測拉伸過程中預制裂紋源擴展的聲發射特征信號，得到焊縫裂紋擴展聲發射信號的特征曲線；

在拉伸實驗后，將緊湊拉伸試樣進行疲勞拉斷；

判斷緊湊拉伸試樣斷口裂紋擴展特征形貌，測量試樣斷口裂紋穩定擴展量以及裂紋失穩擴展量，對裂紋穩定擴展、失穩擴展的聲發射特征曲線進行分析處理，獲得緊湊拉伸試樣裂紋擴展特征與聲發射特征波形圖之間的對應關系。