inconel718晶粒尺寸對超聲背散射信號的影響及其無損評價方法

制備晶粒尺寸不同的inconel718合金試樣,采用經驗模態分解(EMD)研究超聲背散射信號的時頻域特征,分析晶粒尺寸對不同頻段固有模態函數(IMF)的影響,并探求各IMF信號的功率與晶粒尺寸之間的相關性.

結果表明,原始背散射信號和IMF1信號的頻帶寬受晶粒尺寸變化影響均不顯著;IMF2信號頻域分布較為集中,峰值頻率的幅值隨晶粒的增大而增大,其功率與晶粒尺寸相關系數達0.995,顯著高于其它模態,EMD過程實質上濾除了與晶粒尺寸無關的成分.以充分反映晶粒散射強度的IMF2成分作為晶粒尺寸評價的特征信號,建立面向inconel718晶粒尺寸的超聲背散射EMD評價模型.晶粒尺寸實測結果顯示,本方法的靈敏度是傳統背散射法的3.7倍;對2個驗證試樣的評價誤差分別為-3.72%和2.87%,精度顯著高于聲速法;與衰減法相比,本方法無需厚度信息,評價結果不受測厚誤差的影響;此外,相比于金相法具有效率高及無需破壞待測件的優勢.