热疲劳损伤的超声无损评价

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1、大连理工大学硕士学位论文蘩要横舆制造在工业发展中具有十分重要的作用。热作模具在高速发展的汽车、机械、农机等璧隳支柱产业中占有举足轻重的地位，需求髓岛日俱增。热作模具的失效给工业生产造成了巨大损必。热作模具的主要失效形式有三种：热疲劳、热麟损和断裂。其中，热疲劳是热作模鼠嫩擞璺的失效形式和寿命限制因素。因此，对热疲劳的检测与评价是非常重要也是非常必鞭的。传统的热疲劳损伤检测方法大都是破坏性的，本文引入超声无损评价的方法，通过测量经过举i越热疲劳周次的试样中的纵波和横波声滤，掇据弹性模量与超声波在试样巾'声速瓣笑系嚣=瑟一■_}l筠2

2、，霹可缛到无援试撵豹雾牲摸量￡弱不弱损伤程度试毽i／c

3、’一1一奢榉靛裔效游镶模藿重，透丙褥秀损侮变量D=1-警，获藤实现对试样煮I疲劳按伤豹超声纛无损评价。猩本实验条件下，当热疲劳达烈300次时，损伤变量D达到0。l，基本实现了预期目的。实骏发现：l、随潜热疲劳周次的不断增加，径向横波和纵波声速都不断减小，且径向纵波声速的减小趋势大于轴向的。同一试样轴向纵波声速沿径向从中心到表面逐渐增加。对试样中声遮的变化原因从理论上给出了解释，即介质巾传播的超声波声速与介质的衰减系数成反魄；超声波声速的降低是由于传播过程中貔墩鹃不断损耗弓l起

4、的。2、瓣一试嚣密度浍径巍飙中心裂表瑟逐灏壤大，缝栗与孽垂彝缀渡声速滏径囱豹交纯趋势魏会铰磐。苓嗣熬疲莠两次试群夔密度夔麓煞疲劳两次豹蓬燕瑟藏冬、抗链强发夔之酶骶。3、邂道对不简试样控伸断日的比较，褥獭随麓煞疲劳弼次的增加，试样的塑性罴下降的，断口上微裂纹密度是不断增加的，而鼠微裂纹越来越密集细小。4、_i麒过对一个试样(热疲劳周次300次)径向SEM的观察分析发现：试样沿径向从中心剜袋面的晶粒尺寸变化并不十分明显；内部可以观察到热疲劳裂纹。关键词：热疲劳；无损评价；弹性横量；损伤变羹热疲劳损伤的超声羌攒评价UltrasonicN

5、ondestructiveEvaluationofThermalFatigueDamageAbstractDiemakmgisveryi11印101协minindustrydevelopmentfield．Hotdiesteelplaysaveryimportantroleinautomotive，machine,farmequipmentindustryandthedemandisincreasingdayafterday．InactivationofhotdiesteelCalldoalotofdamagetocommerci

6、alrmLAnditcontainsthreedimensions：thermalfatigue，thermalabrasionandabmption．Hereimo,thermalfatigueisI,rimary．Therefore，itisimportantandnecessarytoevaluatethethermalfatiguedamage．Traditionalwaystoevaluatethedamagecausedbythermalfatigue’arealmostdestructiveThispaperisba

7、sedon／fiDE．accordingtotherelationshipbetweenEandvelocityofsound1．凸【3～赢玩2，嘁嘲删删移(q)删咖Ⅵ蛐㈣毡differentspecimenswhichthermalfatiguetimesarcdifferent．Young'smodRitlSEandeffectivemodulusofelasticityEareavailable．SodamageparameterD=1一％isavailable，andUNDEofthermalfatiguedfallage

8、Callachieve．Underthisexperimentalcondition,damageparameterDhasincreasedtoO，laRer300timesofthermalfatigue．Theresultshowsthatthepurposeofthispaperhasbeenrcaliz￡迁Theexperimentresultsshowthat：l、Radialqandqdecreasewhenthermalfatiguetimesareincreased,andradial岛decreasesmore

9、thanaxialc1．岛increasesfromcentreto和幽ceinonesample．11舱reasonofwhysonicvelocitychangedhasbeendiscussed．2、Densityincreasesfromc