[发明专利]复合钢材结合面界定方法、评价方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种复合钢材结合面界定方法、评价方法、装置及存储介质，其中界定方法包括：获取不锈钢‑碳钢复合钢材试样结合面基于能谱检测得到的主要元素扩散结果；基于主要元素扩散结果拟合得到主要元素含量平滑曲线；以主要元素含量跃升或突降确定结合面第一边界和结合面第二边界；基于拟合曲线得到结合面第一边界和结合面第二边界对应横坐标差值，基于横坐标差值和能谱检测的分辨率得到结合面厚度。克服了人工估算结合面边界和厚度的不足，解决了目前复合钢材结合面不能准确界定的问题。

技术领域

本发明涉及复合钢材性能检测和评价技术领域，尤其涉及一种复合钢材结合面界定方法、评价方法、装置及存储介质。

背景技术

随着我国建设海洋强国的战略目标的实施，我国的基建规模对钢铁结构需求持续高速增长。但由于海洋严酷的腐蚀环境，我国海工结构在使用15年后构件破坏率达45％，20年达后80％。2014年，我国因腐蚀造成的损失超过2万亿元，约占当年国内生产总值的3.34％。据工业发到国家统计，因腐蚀造成的经济损失约占当年国民经济生产总值的4.7％。因此，海洋建筑结构等防腐技术升级及低成本、高效率生产工艺实现是迫切需要解决的工程问题。

发展复合钢材能提升海洋工程和重要建筑物的安全性能和使用年限，可以促进新材料产业发展，改善目前钢铁行业普遍处于产能过剩与亏损局面，实现行业转型升级，对提高我国公路桥梁工程、水工、海工混凝土工程的使用寿命有着重大意义，符合国家的战略发展要求。

不锈钢-碳钢复合钢材，即外层为不锈钢，内部为碳素钢的一种复合钢材，包括不锈钢复合板材、不锈钢复合管材、不锈钢覆层钢筋和不锈钢复合型钢等。其外侧不锈钢耐腐蚀性能好，由于芯部为碳钢，价格约为不锈钢钢材三分之一，优势显著。

现阶段复合钢材工艺生产技术研究在不断地创新，但是仍旧存在外层不锈钢和内部碳钢不能实现冶金结合、层间有间隙、结合强度低等情况。目前多为人工估算复合钢材结合面边界和厚度，复合钢材结合面不能准确界定，且造成其结合面的冶金结合强度难以测定，使得复合钢材结合面性能评价缺乏相关的科学依据，这阻碍了复合钢材的大规模应用。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种复合钢材结合面界定方法、评价方法、装置及存储介质，以解决目前不锈钢-碳钢复合钢材结合面不能准确界定的问题。

第一方面，提供了一种复合钢材结合面界定方法，包括：

S1：获取不锈钢-碳钢复合钢材试样结合面基于能谱检测得到的主要元素扩散结果；

S2：基于主要元素扩散结果拟合得到主要元素含量平滑曲线；

S3：以主要元素含量突破其中一种材质标准含量界限跃升或突降的初始位置为结合面第一边界，以主要元素含量跃升或突降后稳定至另一材质标准含量界限内的初始位置为结合面第二边界；

S4：基于拟合曲线得到结合面第一边界和结合面第二边界对应横坐标差值，基于横坐标差值和能谱检测的分辨率得到结合面厚度。

考虑到不锈钢和碳钢中主要元素的含量存在差距，故而不锈钢-碳钢复合钢材结合面的元素扩散结果中，主要元素的含量(质量分数)从复合钢材其中一种材料到另外一种材料存在一次突变(跃升或突降)，通过确定跃升或突变的始末位置即可确定结合面的两个边界，进而根据两个边界的距离可得到结合面厚度。

进一步地，还包括：

S5：获取n个不锈钢-碳钢复合钢材试样的主要元素扩散结果数据，其中每个不锈钢-碳钢复合钢材试样对应有m次能谱检测得到的主要元素扩散结果；对应得到n×m个结合面厚度并求平均值，得到最终的结合面厚度，其中，n、m均为预设值。

通过选定多个不锈钢-碳钢复合钢材试样，并对每个不锈钢-碳钢复合钢材试样进行多次测量，最后将得到的多个结合面厚度求平均值，得到最终的结合面厚度，提高界定准确率。