超聲偏振橫波與鋁合金棒材內部應力的關系研究

靳聰，盧超，史亦韋，梁菁，王曉

超聲偏振橫波與鋁合金棒材內部應力的關系研究

靳聰1，盧超1，史亦韋2，梁菁2，王曉2

(1.南昌航空大學無損檢測技術教育部重點實驗室，南昌330063;2.北京航空材料研究院，北京100095)

利用垂直入射的偏振橫波換能器，首先研究了偏振方向與鋁合金棒材擠壓方向成不同角度的超聲橫波速度的差異，然后對不同應力下與應力方向成不同角度偏振的超聲橫波速度的變化進行了研究。試驗結果表明:在無應力時，平行于擠壓方向偏振的橫波和垂直于擠壓方向偏振的橫波的速度差異不大，棒材的各向異性對不同方向偏振橫波速度的影響不明顯。當施加應力后，平行于應力方向偏振的橫波傳播時間升高，垂直于應力方向偏振的橫波傳播時間降低;在剔除材料彈性變形所帶來的聲傳播距離變化的影響后發現，平行于應力方向偏振的橫波聲速降低，垂直于應力方向偏振的橫波聲速升高;與偏振方向平行的應力對橫波速度的影響大于與偏振方向垂直的應力對聲速的影響。

無損評價;鋁合金棒材;超聲;應力

鋁合金具有密度小、比強度高、耐蝕性良好、熱處理強化效果好和價格成本低等特點，廣泛應用于飛機結構零件的制造中，在航天航空、汽車、船舶、核工業及兵器工業等科技領域中都具有廣泛的應用前景。內部應力也被稱為殘余應力，它經常產生于材料的熱機械處理過程中，直接影響航空鋁合金結構件的力學性能、尺寸穩定性與使用壽命，使鋁合金低頻疲勞強度降低，應力腐蝕傾向升高［1］，所以有必要對其內部應力進行測量與評價。……