[发明专利]一种基于表面波的金属增材制件晶粒尺寸的无损评定方法

权利要求书

1.一种基于表面波的金属增材制件晶粒尺寸的评定方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备晶粒尺寸梯度试样，采用不同固溶或退火处理工艺，获得不同晶粒尺寸的梯度试样，使用金相法测量试样的平均晶粒尺寸；

（2）采用激光超声对不同晶粒尺寸梯度试样进行检测，选择合适的表面波频率采集固定传播距离x下的表面波信号幅值Ai；

（3）对采集到的表面波信号进行降噪处理，根据公式计算不同晶粒尺寸试样的衰减系数；以衰减系数为横坐标，金相法测量的平均晶粒尺寸D为纵坐标绘图，拟合得到表面波衰减系数与平均晶粒尺寸之间的多项式函数计算模型；

（4）对待测试样进行去应力退火处理并对表面进行研磨抛光；

（5）把待测试样放入激光超声检测设备的样品台上，在相同表面波频率下，采集固定距离x下的表面波幅值Ai，并计算出衰减系数，代入步骤（3）得到的计算模型，即可算得待测样品平均晶粒尺寸值Di。

2.根据权利要求1所述的基于表面波的金属增材制件晶粒尺寸的评定方法，其特征在于，所述试样均经过去应力退火处理。

3.根据权利要求1所述的基于表面波的金属增材制件晶粒尺寸的评定方法，其特征在于，所述步骤(2)中，表面波频率范围为2.0MHz~5.0MHz。

4.根据权利要求1所述的基于表面波的金属增材制件晶粒尺寸的评定方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述传播距离x下的表面波信号幅值Ai，传播距离x范围为2~6mm。

5.根据权利要求1所述的基于表面波的金属增材制件晶粒尺寸的评定方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述表面波衰减系数与平均晶粒尺寸多项式函数拟合模型：

式中，D为平均晶粒尺寸，mm；k_i为系数；α为表面波传播衰减系数；n取1~3。

6.根据权利要求1所述的基于表面波的金属增材制件晶粒尺寸的评定方法，其特征在于，所述步骤(4)中所述待测试样经过去应力退火，表面研磨抛光后，试样表面粗糙度在0.2~0.8μm范围。