基于非线性兰姆波的热双金属残余应力表征

该文研究了热双金属带材的兰姆波非线性效应与温度、应力的关系,建立了非线性超声检测系统,结合X线衍射(XRD)法确定应力值。将热双金属分别加热到100℃、200℃和310℃,保温1 h后空冷,对比不同温度对非线性系数的影响,分析常态和热处理降应力后热双金属的非线性系数和应力值的关系。实验结果表明,热双金属在常温和经100℃、200℃加热后的非线性系数基本不变,而经过310℃稳定化热处理降低应力后,非线性系数明显降低;验证了热双金属中兰姆波二阶、三阶非线性系数对应力值敏感且随应力增大而增大,其均可用于表征残余应力状态;根据应力值与非线性系数的关系得到拟合函数,并验证了通过拟合函数计算应力的可行性,这为使用非线性系数评估应力提供了一种参考方法。