工业纯钛材料拉伸过程的声发射特征研究

摘要

当前压力容器中工业纯钛的使用率逐年升高，本文便开展针对石化行业大型压力容器用钛材的声发射特征研究，为制定钛及钛合金压力容器的声发射检测工艺和分级判据提供依据。基于工业纯钛TA2板状试样的静力拉伸试验,采用谐振窄带和宽带两种类型的声发射探头实时采集声发射信号,通过分析材料承载形变过程中的声发射信号特征,获得了声发射特征参数——能量、幅度、撞击数和峰值频率的分布规律,并进一步利用模拟声波信号测量了该材料中声发射信号传播的速度.材料的上述特征规律和波速基础数据,通过拉伸声发射试验，获取了工业纯钛TA2拉伸过程的声发射特征如下:声发射信号频率特征:TA2材料损伤对应的声发射信号峰值频率在90kHz--180kHz范围内进行声发射检测时采用中心频率为150kHz的谐振式探头可满足要求，声发射活度特征:由于材料塑性、韧性较好，组织均匀，声发射定位信号在整个试样中分布均匀撞击数变化率仅在屈服开始及其后的一段时间内大幅增大，其他时间则保持平稳。声波传播速度:进行AE实时监测时，小试样中声发射信号在该材料中传播的速度在4400m/sm/s，研究结论可为该种材质的承压设备声发射实时监测的损伤定位与损伤模式识别提供参考依据.