碳含量对超声波评价碳钢表层应力的影响

刘彬¹，缪文炳¹，董世运²，何鹏³

1. 江苏科技大学材料科学与工程学院2. 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室3. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室

摘 要：基于超声波声弹性公式优化,探讨碳含量对碳钢超声波声弹性系数的影响规律。采用中心频率为5 MHz一发一收模式的超声波探头采集信号,通过互相关系数函数计算超声波信号间时间差,借助线性拟合函数计算超声波声弹性系数,利用SEM对试样断口微观形貌进行观察。结果表明:Q235钢超声波声弹性系数较大,低载荷阶段超声波信号间时间差波动较明显,信号间时间差-应力曲线的转折点载荷与Q235钢弹性极限载荷较接近,表层初始应力引起的试样表层不均匀塑性变形程度不同是导致上述结果的重要原因,超声波探头与试样间耦合状态也是影响超声波评价应力结果的因素之一。

关键词：超声波;碳含量;表层应力;声弹性理论;弹塑性变形;