激光熔覆再制造涂层应力超声无损评价

闫晓玲¹，曹勇²，董世运²

1. 北京工商大学材料与机械工程学院2. 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室

摘 要：基于声弹理论研究激光熔覆再制造涂层应力超声无损评价方法。应用泰勒级数展开法对激光熔覆层中声弹公式进行合理简化,结合静载拉伸实验,标定熔覆层声弹系数。结果表明:随着拉伸应力的增加,瑞利波在Fe314激光熔覆层中的传播速度变化率以线性规律增加,拉伸应力大于495MPa时,瑞利波信号的传播速度不再以线性规律变化。结合超声传播理论及微观组织揭示声弹曲线变化规律及其对应力评价结果的影响机理。结果表明:各向异性熔覆层的非均匀变形是导致高应力阶段声弹曲线波动的主要原因,各向异性组织效应会影响应力检测结果的可靠性,熔覆层间声波的传递对检测结果的影响可以忽略。通过对声弹曲线进行拟合确定了各向异性组织效应影响因子。佐证实验结果表明,采用本研究提出的方法,有效降低了组织效应对检测结果的影响,提高了激光熔覆再制造涂层应力超声无损检测的可靠性(最大相对误差为4.4%)。

关键词：瑞利波;激光熔覆;应力;各向异性;微观组织;