[发明专利]一种基于超声技术的快速无损实现熔覆层应力的调控方法

权利要求书

1.一种基于超声技术的快速无损实现熔覆层应力的调控方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备熔覆层试样，熔覆层试样为无应力试样，基于超声波声弹性理论得到熔覆层试样的超声波声弹性公式：

Δt_拉/压＝K_拉/压Δσ+b_拉/压

式中，Δt_拉/压为超声波传播时间延迟，定义K_拉/压为超声波声弹性系数，Δσ为熔覆层应力，b_拉/压为常数；

(2)优化并明确超声冲击参数，制备不同超声冲击覆盖率的熔覆层试样；

(3)采集冲击前/后熔覆层试样超声波信号，并以冲击前熔覆层试样超声波信号为基准信号，冲击前熔覆层试样为无应力试样，计算不同冲击覆盖率熔覆层试样超声波信号与基准信号间的时间延迟；

(4)建立步骤(3)中时间延迟与超声冲击覆盖率间的关联，并采用数值拟合方法得到其定量关系式；

D＝a·e^b·Δt

式中，D为超声冲击覆盖率，Δt为时间延迟，a、b为系数；

(5)将步骤(3)中时间延迟代入步骤(1)中超声波声弹性公式，计算得到不同冲击覆盖率时熔覆层试样的应力值；

(6)通过步骤(4)和(5)，建立熔覆层应力-超声冲击覆盖率间的关联，并采用数值拟合方法得到其定量关系式；

D′＝a′·e^b′·σ

式中，D′为超声冲击覆盖率，σ为冲击后熔覆层应力，a′、b′为系数；

(7)采集任一熔覆层试样的超声波信号，熔覆层试样的熔覆层厚度与步骤(1)中熔覆层厚度相同，计算其与对比基准信号间时间延迟，并代入步骤(1)中得到其应力值；

(8)计算所需熔覆层应力与步骤(7)中测量应力的差值，代入步骤(6)中关系式，明确所需的超声冲击覆盖率，实现熔覆层应力的无损、快速调控。

2.根据权利要求1所述的基于超声技术的快速无损实现熔覆层应力的调控方法，其特征在于步骤(1)通过超声波声弹性理论确定的超声波声弹性系数需与熔覆层试样的熔覆层厚度相对应，且标定过程中的应力为压应力。

3.根据权利要求1所述的基于超声技术的快速无损实现熔覆层应力的调控方法，其特征在于步骤(1)中超声波检测深度不小于熔覆层试样中熔覆层厚度。

4.根据权利要求1所述的基于超声技术的快速无损实现熔覆层应力的调控方法，其特征在于步骤(2)中超声冲击过程中施加在熔覆层试样上的冲击力恒定不变且可调。

5.根据权利要求1所述的基于超声技术的快速无损实现熔覆层应力的调控方法，其特征在于步骤(2)中超声冲击后熔覆层无明显塑性变形。

6.根据权利要求1所述的基于超声技术的快速无损实现熔覆层应力的调控方法，其特征在于步骤(3)、(4)和(5)中时间延迟为负值。

7.根据权利要求1所述的基于超声技术的快速无损实现熔覆层应力的调控方法，其特征在于步骤(5)和(6)中熔覆层应力值为负值。

8.根据权利要求1所述的基于超声技术的快速无损实现熔覆层应力的调控方法，其特征在于步骤(8)中应力差值的计算方法为所需熔覆层应力为减数，步骤(7)中应力为被减数。