[发明专利]一种基于多参数的合金晶粒尺寸的确定方法及确定系统

说明书

本发明公开一种基于多参数的合金晶粒尺寸的确定方法及确定系统。确定方法包括：获取各个实验样本的超声定点扫描信号、平均厚度值及平均晶粒尺寸值；根据平均厚度值及超声定点扫描信号确定每个实验样本的各个超声检测参数值；根据相关性度量准则确定各个有效超声检测参数；根据各个有效超声检测参数建立晶粒尺寸软测量模型；采用晶粒尺寸软测量模型确定被测合金的晶粒尺寸。本发明提供的确定方法及确定系统，将多个超声检测参数进行融合，保留了大量超声波传播过程中不同超声检测参数对晶粒尺寸的响应，能够有效提高测量精度和抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及高温合金晶粒尺寸的测量领域，特别是涉及一种基于多参数的合金晶粒尺寸的确定方法及确定系统。

背景技术

晶粒尺寸是表征微观组织结构的一个重要特征参数。由于晶粒尺寸对金属材料的塑性、抗疲劳性、蠕变性等都有影响，所以，为了保障服役中的材料构件的安全稳定性，有效测量且表征出晶粒尺寸尤为重要。

当前对材料的检测分为有损和无损两类。有损法包括金相法、电子背散射衍射(Electron Backscattered Diffraction，EBSD)法等，其特点是具有不可逆的破坏性。因此，对高温合金构件进行晶粒尺寸的无损评价，对保障高温合金制造质量、提高经济效益具有重要意义。超声波在材料内部传播时，晶粒尺寸影响超声波的散射、吸收、折射等特性，使得每个超声检测参数均携有晶粒尺寸的响应信息。而现有的超声评价方法，虽然在超声检测时可以计算声衰减系数、声速、背散射信号的平均功率等多个参数，但是不同的参数分别独立进行晶粒尺寸的无损评价，如声衰减系数—晶粒尺寸评价方法、声速—晶粒尺寸评价方法等，忽视了不同超声检测参数对晶粒尺寸响应的可融合性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多参数的合金晶粒尺寸的确定方法及确定系统，将多个超声检测参数进行有效融合，保留了大量超声波传播过程中不同超声检测参数对晶粒尺寸的响应，因此，本发明提供的合金晶粒尺寸的确定方法及确定系统的测量精度高、抗干扰能力强。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于多参数的合金晶粒尺寸的确定方法，所述确定方法包括：

获取各个实验样本的超声定点扫描信号、平均厚度值及平均晶粒尺寸值；

根据所述平均厚度值及所述超声定点扫描信号确定每个所述实验样本的各个超声检测参数值；

根据相关性度量准则确定各个有效超声检测参数，其中，各个与所述有效超声检测参数对应的超声检测参数值与所述平均晶粒尺寸值的相关系数大于第一相关性阈值，且各个与所述有效超声检测参数对应的超声检测参数值之间的相关系数小于第二相关性阈值，所述有效超声检测参数的数量大于或等于2；

根据各个所述有效超声检测参数建立晶粒尺寸软测量模型；

采用所述晶粒尺寸软测量模型确定被测合金的晶粒尺寸。

可选的，所述根据所述平均厚度值及所述超声定点扫描信号确定所述实验样本的各个超声检测参数值，具体包括：

提取所述超声定点扫描信号的表面回波峰值A_S、与所述表面回波峰值对应的时间t_S、一次底面回波峰值A_B1、与所述一次底面回波峰值对应的时间t_B1、二次底面回波峰值A_B2、与所述二次底面回波峰值对应的时间t_B2；

根据公式：确定各个测量点的纵波声速，其中，C_L表示纵波声速，L表示实验样本的平均厚度值；

根据各个所述纵波声速确定声速平均值和声速标准偏差；

根据公式：确定各个测量点的衰减系数，其中，α表示衰减系数；