316L不銹鋼晶間腐蝕的聲發(fā)射信號(hào)特征研究.docx

S3重量/g失重/g腐蝕時(shí)間/h腐蝕面積/m2實(shí)驗(yàn)前194.042第一周期193.9910.041486.7810-3第二周期193.9410.050486.7810-3第三周期193.8120.129486.7810-3整個(gè)實(shí)驗(yàn)0.2201446.7810-3表2-3 試件S3硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1） 失重腐蝕速率評(píng)定結(jié)果此種方法是對(duì)腐蝕失重速率的評(píng)定，是指單位時(shí)間內(nèi)在單位面積上金屬腐蝕產(chǎn)生重量損失的情況，主要描述試件S3的失重情況。其計(jì)算公式如： （2-1）式中：V 失重腐蝕速率/g(m2h)-1；Wf實(shí)驗(yàn)前試件重量/g；Wb實(shí)驗(yàn)后試件重量/g；S 試件實(shí)驗(yàn)腐蝕部分面積/m2；T 實(shí)驗(yàn)時(shí)間/h。表2-4 試件S3硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)失重腐蝕速率評(píng)定結(jié)果第一周期第二周期第三周期整個(gè)實(shí)驗(yàn)平均失重腐蝕速率/ g(m2h)-10.1260.1540.3960.225圖3-3 腐蝕實(shí)驗(yàn)聲發(fā)射信號(hào)采集系統(tǒng)示意圖實(shí)驗(yàn)中的SAMOS聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)包括硬件和軟件兩個(gè)系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)主要有聲發(fā)射傳感器（DP151-AST）、信號(hào)采集儀（三塊8通道PCI總線聲發(fā)射處理板卡）和計(jì)算機(jī)，軟件系統(tǒng)采用的是是AEwin聲發(fā)射信號(hào)處理系統(tǒng)。SAMOS聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)如圖3-4所示。圖3-4 SAMOS聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)表3-4 AE硬件采集參數(shù)設(shè)置AE通道門檻值增益/dB前方增益/dB模擬濾波器/ kHz波形參數(shù)類型dB下限上限采樣率/Ms-1預(yù)觸發(fā)/s長(zhǎng)度/k1固定20/30/4004010040012561表3-5 AE定時(shí)參數(shù)設(shè)置AE通道峰值定義時(shí)間PDT /s撞擊定義時(shí)間HDT /s撞擊閉鎖時(shí)間HLT/一階段（晶間腐蝕萌生階段）：本文從第一階段的數(shù)據(jù)中選取比較有代表的腐蝕信號(hào)進(jìn)行說(shuō)明，如圖4-16所示為硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第一階段中較為典型的聲發(fā)射信號(hào)的幅值與時(shí)間的歷程圖，從圖中可以看出第一階段的聲發(fā)射信號(hào)不是很多，分布在25dB27dB之間。根據(jù)圖4-17至圖4-19，在第一階段中的聲發(fā)射信號(hào)主要還是以環(huán)境自然噪聲聲發(fā)射信號(hào)居多，能量、計(jì)數(shù)和撞擊數(shù)都是環(huán)境自然噪聲為主導(dǎo)。這就說(shuō)明第一階段腐蝕的聲發(fā)射信號(hào)具有數(shù)量少、能量小、幅值低和分布散的特點(diǎn)。幅值/dBx =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1時(shí)間/sx = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8圖4-16 試件S3硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第一階段聲發(fā)射信號(hào)的幅值與時(shí)間歷程圖第二階段（晶間腐蝕平穩(wěn)階段）：這個(gè)階段的晶間腐蝕聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)，與第一階段相比特征更加突出，如圖2-20所示為第二階段的數(shù)據(jù)中具有代表性的腐蝕聲發(fā)射信號(hào)的幅值與時(shí)間歷程圖；從圖中可以明顯的看出信號(hào)的幅值分布在27dB30dB之間，特別是以27dB和28dB信號(hào)居多，其他幅值的信號(hào)基本沒有出現(xiàn)。根據(jù)圖4-21至圖4-23中的分布關(guān)系，腐蝕聲發(fā)射信號(hào)的能量、計(jì)數(shù)和撞擊數(shù)都是以幅值在28dB的信號(hào)為主，29dB的信號(hào)次之。從第二階段的腐蝕的聲發(fā)射信號(hào)關(guān)系圖中可以得出晶間腐蝕在第二階段的聲發(fā)射信號(hào)特點(diǎn)：信號(hào)按幅值分布較為集中，信號(hào)的數(shù)量、能量和計(jì)數(shù)相比較第一階段都有大幅度的提高，聲發(fā)射信號(hào)的幅值分層明顯，環(huán)境自然噪聲信號(hào)的影響降低。幅值/dBx =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =10 5 10 15 20x = 0x = 0.4x = 0.8x =1H / m 15 200 5 10 15 20x = 0x = 0.4x = 0.8x =1H / m 15 200 5 10 15 20x = 0x = 0.4x = 0.8x =1H / m 15 200 5 10 15 20x = 0x = 0.4x = 0.8x =1H / m 15 200 5 10 15 20x = 0x = 0.4x = 0.8x =1H / m 15 200 5 10 15 20x = 0x = 0.4x = 0.8x =1H / m 15 200 5 10 15 20x = 0x = 0.4x = 0.8x =1H / m 15 200 5 10 15 20x = 0x = 0.4x = 0.8x =1H / m 15 20時(shí)間/sx = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.82q / L462q / Lh-1h-12q / L462q / Lh-1h-12q / L462q / Lh-1h-12q / L462q / Lh-1h-12q / L462q / Lh-1h-12q / L462q / Lh-1h-12q / L462q / Lh-1h-12q / L462q / Lh-1h-1圖4-20 試件S3硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第二階段聲發(fā)射信號(hào)的幅值與時(shí)間歷程圖第三階段（晶間腐蝕快速階段）：如圖4-24所示為第三階段中典型的晶間腐蝕聲發(fā)射信號(hào)幅值與時(shí)間的歷程圖，從圖中可以看出聲發(fā)射信號(hào)的幅值分布在31dB34dB之間，比第二階段的幅值分布要高一個(gè)層面。從圖4-25至圖4-27中，看得出聲發(fā)射信號(hào)的能量、計(jì)數(shù)和撞擊數(shù)是以幅值為33dB的信號(hào)為主導(dǎo)地位，從圖中可以明顯的看出這個(gè)階段的聲發(fā)射信號(hào)，主要集中在33dB，其他幅值的分布比例較小。因此，從下面的四個(gè)圖可以得出晶間腐蝕快速階段的聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)特征：信號(hào)分布更為集中，環(huán)境自然噪聲的影響更小；信號(hào)按幅值大小的分層現(xiàn)象更明顯；聲發(fā)射信號(hào)的能量、計(jì)數(shù)和撞擊數(shù)值有明顯的提高。這個(gè)階段聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)的分布情況與第一階段相比，其發(fā)展的趨勢(shì)特征非差明顯，用信號(hào)幅值的分層理論就能夠很好的區(qū)分開；與第二階段相比，其發(fā)展趨勢(shì)不是很明顯，可以通過(guò)信號(hào)幅值分層后的幅值大小和范圍進(jìn)行區(qū)分。幅值/dBx =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =1x =146x =1H / m46x =1H / m46x =1H / m46x =1H / m46x =1H / m46x =1H / m46x =1H / m46x =1H / m時(shí)間/sx = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8x = 0.8圖4-24 試件S3硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第三階段聲發(fā)射信號(hào)的幅值與時(shí)間歷程圖試件S3硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)過(guò)程通過(guò)聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)的特征分析分成的三個(gè)階段，且每個(gè)階段都對(duì)應(yīng)著不同的聲發(fā)射信號(hào)幅值分布。通過(guò)對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的參數(shù)分析，可以得到試件在不同的腐蝕環(huán)境中有不同的聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)。每一種聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)特征都在一定的程度上反映了試件發(fā)生晶間腐蝕的腐蝕行為，并且反映了腐蝕行為的一些基本特征。但是聲發(fā)射信號(hào)的參數(shù)分析只能是從整體信號(hào)來(lái)分析，對(duì)某一個(gè)信號(hào)具體的特征還得進(jìn)行下面的具體分析。硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)聲發(fā)射信號(hào)頻譜硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第一階段的聲發(fā)射信號(hào)波形和頻譜如圖4-36和圖4-37所示，其波形也是彎曲波的連續(xù)型；在頻譜圖中100kHz、199kHz和280kHz處都有明顯的突出峰頻，但其值較低。圖4-36 硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第一階段聲發(fā)射信號(hào)波形圖4-37 硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第一階段聲發(fā)射信號(hào)頻譜圖硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第二階段的聲發(fā)射信號(hào)波形和頻譜圖如圖4-38和圖4-39所示，從圖中可以看出信號(hào)波形為彎曲波的連續(xù)型；頻譜圖中顯示100kHz處的突出峰頻消失，而處在200kHz和280kHz處的突出峰頻還存在，并且其幅值有所增加。圖38 硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第二階段聲發(fā)射信號(hào)波形圖4-39 硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第二階段聲發(fā)射信號(hào)頻譜圖硝酸腐蝕實(shí)驗(yàn)第三階段的聲發(fā)射信號(hào)波形和頻譜圖如圖4-40和圖4-41所示，信號(hào)的波形為彎曲波的