[发明专利]一种激光超声无损检测材料织构的方法

说明书

本发明属于无损检测领域，涉及一种激光超声无损检测材料织构的方法。本方法的步骤如下：测量；成像；修正；二次成像；本发明提出了一种利用激光超声非接触无损快速检测材料织构的方法，有利于对材料微观织构进行无损检测，本发明利用激光激励的超声表面波速度的变化测量晶粒取向分布图以反映材料织构，样品直接安放在试验台上，样品检测区域仅受试验台运动范围的限制，检测区域灵活，可检测范围大，第二，本发明采用的激光光斑可调节，使得单次测量范围可变，相应地，测量空间分辨率可调，在对于空间分辨率要求较低的情况下，可以获得很高的检测效率，第三，样品表面磨光即可，不需要抛光，对样品要求低，特别适用于大范围扫查。

技术领域

本发明是一种激光超声无损检测材料织构的方法，属于无损检测领域。

背景技术

多晶体取向分布状态明显偏离随机分布的结构称为织构，很多材料都要求对其织构进行检测，以便对其性能进行分析和预测，晶粒取向分布图是表征材料织构的最直观的方法，目前能够得到晶粒取向分布图的方法主要是电子背散射衍射(EBSD)法，但是，该方法存在以下三个问题：首先，电子背散射衍射(EBSD)方法基于扫描电镜的一个附件，待测样品必须能够满足扫描电镜检测的要求，样品的长宽高都很难超过50mm，对于大尺寸的试样只能将其分成小块试样才能进行检测，其次，该方法采用直径只有几十微米的电子束进行扫查，每次测量覆盖的范围很小，如果需要扫查较大范围，需要很长的检测时间，最后，该方法一般要求样品进行电解抛光，用时长，效率低，总之，现有方法不适用于对晶粒较大的材料进行大范围晶粒取向的扫查。

发明内容

本发明针对上述问题设计了一种激光超声无损检测材料织构的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该方法的步骤是：

(1)测量

1.1样品要求及安放

将待测样品的待测平面磨光，将待测样品安放在二维移动工作台上，保证待测平面与二维移动工作台台面平行；

1.2调整光路

按照波长为a的脉冲激光器、直径为b的光圈、间距为c的光栅、直径为d的透镜及能透过波长为a的光同时能90°反射波长为e的光的双色镜的顺序组成激励设备，按照波长为e的连续激光器、直径为f的光圈、偏振分光器、四分之一玻片及激光干涉仪的顺序组成接收设备，将激励设备和接收设备同时安装在与所述二维移动工作台垂直的设备安装平台上，将波长为a的脉冲激光器发出的波长为a的脉冲激光依次通过直径为b的光圈、间距为c的光栅、直径为d的透镜、能透过波长为a的光同时能90°反射波长为e的光的双色镜，使该束激光垂直照射到待测样品的待测平面，在待测平面上形成多条间距为λ的平行的条形光斑，这些间距为λ的平行的条形光斑称为激励花样。

将波长为e的连续激光器发出的波长为e的连续激光先后通过直径为f的光圈、偏振分光器、四分之一玻片，使得波长为e的连续激光照射在双色镜上波长为a的脉冲激光边缘，经双色镜反射后，波长为e的连续激光照射在待测平面上的光斑称为接收光斑。

转动间距为c的光栅，使得激励花样中心与接收光斑的连线垂直于激励花样中条形光斑的长度方向，微调整个光路，使得接收光斑中心与激励花样中最近的一条条形光斑中心的距离为g。

经待测平面反射后的波长为e的连续激光称为接收激光，根据光路的可逆性，接收激光先后经过双色镜、四分之一玻片，然后被偏振分光器与波长为e的连续激光分离，调整激光干涉仪的位置，使接收激光进入激光干涉仪中；

1.3连接仪器

激光干涉仪的输出接口通过同轴电缆与数字示波器的接收接口连接，数字示波器与计算机通过USB接口或LAN接口相连；

1.4计算