非線性超聲表面波無損表征304不銹鋼的點(diǎn)蝕損傷.pdf

1、具有優(yōu)異性能的奧氏體不銹鋼應(yīng)用廣泛，但在含有侵蝕性陰離子的環(huán)境中易發(fā)生點(diǎn)蝕進(jìn)而造成安全事故。常用于不銹鋼點(diǎn)蝕檢測的電化學(xué)方法并不能進(jìn)行無損、高效的檢測。因此，研究奧氏體不銹鋼點(diǎn)腐蝕的無損檢測意義重大?；诖?，本文開展了利用非線性超聲表面波技術(shù)對304不銹鋼的點(diǎn)蝕損傷進(jìn)行無損表征與評價的研究。內(nèi)容如下：
　?、?、以CSK-IA標(biāo)準(zhǔn)試塊為實(shí)驗(yàn)對象，研究了自制表面波楔塊/探頭組裝件的可靠性和系統(tǒng)參數(shù)對實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性的影響，以此確定表面波楔塊

2、尺寸參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)的選擇依據(jù)。結(jié)果表明：當(dāng)楔塊的傾斜角α為65°，長度l為25mm，前底端傾斜角δ為17°時，表面波的轉(zhuǎn)換效率更高、可靠性更好；在實(shí)驗(yàn)檢測系統(tǒng)允許的情況下，脈沖激勵串周期個數(shù)越多越好；輸出電壓級別由30增加到90的過程中，倍頻幅值A(chǔ)2和基頻幅值的平方A12呈線性關(guān)系，因此在保證傳感器安全的情況下盡量采用較大的電壓輸出級別；增益由24dB增大到34dB時，倍頻幅值A(chǔ)2和基頻幅值的平方A12近似呈線性關(guān)系，當(dāng)繼續(xù)增大增益到4

3、0dB后，二者線性相關(guān)的離散性變大；試樣的非線性結(jié)果受表面波傳播距離和試樣表面粗糙度的影響。
　　Ⅱ、對在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.0%、10.0%、14.0%的FeCl3溶液中浸泡6h、12h、18h的304不銹鋼試樣進(jìn)行了非線性超聲表面波檢測，輔助以電化學(xué)阻抗譜、激光共聚焦掃描顯微鏡技術(shù)和試樣失重率的測試，分析并探討了非線性超聲表面波技術(shù)無損表征與評價304不銹鋼點(diǎn)蝕損傷的可行性，結(jié)論如下：
　　1.隨浸泡時間的延長和溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的

4、增大，試樣表面點(diǎn)蝕孔數(shù)目增多、點(diǎn)蝕孔直徑由最初的600μm擴(kuò)展到約1500μm，蝕孔深度由450μm增大到950μm，同時失重率增加，最終引起材料的不連續(xù)界面面積增大，試樣的點(diǎn)蝕損傷更加嚴(yán)重。
　　2.歸一化非線性系數(shù)β'/β0'隨試樣浸泡時間的延長、溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而增大；隨表面波傳播距離的增加而增大。
　　3.皮爾森相關(guān)系數(shù)和回歸分析擬合結(jié)果表明歸一化非線性系數(shù)β'/β0'與電化學(xué)阻抗譜擬合等效電路優(yōu)化參數(shù)Cc、Cd、