[发明专利]金属材料镀层损伤的非线性超声评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属材料镀层损伤的非线性超声评价方法，属于测试技术领域。

背景技术

电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。但是，由于电镀的覆盖层与基体材料不同，在使用中会引起覆盖层与基体材料的局部分离、剥落，影响使用性能。所以，如何对这些厚度仅占工件整体厚度几百分之一到几十分之一覆盖层进行超声无损评价，是必须面临的一个重要课题。若利用超声体波，难于对如此薄层做出有效的超声无损评价。

超声无损检测技术作为现代工业产品制造和使用过程中不可缺的检测手段之一，在各个方面都有着广泛的应用。目前比较成熟的超声无损检测技术主要针对材料或结构的缺陷起始和积累阶段以及最终失效阶段，如探测材料中的微孔、微裂纹等缺陷的存在和分布。其中主要应用到波的时程、声速、衰减、阻抗、散射等信息。但是，这些参数对材料和结构早期力学性能的退化很不敏感。

近年来，非线性超声技术引起了人们的广泛重视。越来越多的研究表明，材料损伤导致的性能退化与超声波的非线性效应密切相关。但是利用超声波的非线性效应对镀层损伤进行无损评价还未见报导。材料损伤将使其中传播的超声波波形产生畸变，导致单一频率的超声波中会有高频谐波的产生。因此通过对这些高频谐波的测量研究，找到其处于不同阶段的超声非线性系数，可以对镀层的损伤程度做出有效的无损检测。为此，本发明提出一种金属材料镀层损伤的非线性超声无损评价方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题：

提出一种金属材料镀层损伤的非线性超声无损评价方法，给出确定镀层失效和判断镀层损伤程度的依据。

本发明提出的金属材料镀层损伤的非线性超声无损评价方法，其基本原理为：

瑞雷波是由非均匀的平面纵波与非均匀的平面横波在传播速度相等的条件下叠加而成的，因此可以将瑞雷波的位移分解为纵向和横向位移分量，即μx=B1(e-pz-2pskR2+s2e-sz)ei(kRx-ωt),]]>uz=iB1pkR(e-pz-2kR2kR2+s2e-sz)ei(kRx-ωt)]]>