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具有优异性能的奥氏体不锈钢应用广泛,但在含有侵蚀性阴离子的环境中易发生点蚀进而造成安全事故。常用于不锈钢点蚀检测的电化学方法并不能进行无损、高效的检测。因此,研究奥氏体不锈钢点腐蚀的无损检测意义重大。基于此,本文开展了利用非线性超声表面波技术对304不锈钢的点蚀损伤进行无损表征与评价的研究。内容如下:Ⅰ、以CSK-IA标准试块为实验对象,研究了自制表面波楔块/探头组装件的可靠性和系统参数对实验稳定性的影响,以此确定表面波楔块尺寸参数和系统参数的选择依据。结果表明:当楔块的倾斜角α为65°,长度l为25mm,前底端倾斜角δ为17°时,表面波的转换效率更高、可靠性更好;在实验检测系统允许的情况下,脉冲激励串周期个数越多越好;输出电压级别由30增加到90的过程中,倍频幅值A2和基频幅值的平方A12呈线性关系,因此在保证传感器安全的情况下尽量采用较大的电压输出级别;增益由24dB增大到34dB时,倍频幅值A2和基频幅值的平方A12近似呈线性关系,当继续增大增益到40dB后,二者线性相关的离散性变大;试样的非线性结果受表面波传播距离和试样表面粗糙度的影响。Ⅱ、对在质量分数为6.0%、10.0%、14.0%的FeCl3溶液中浸泡6h、12h、18h的304不锈钢试样进行了非线性超声表面波检测,辅助以电化学阻抗谱、激光共聚焦扫描显微镜技术和试样失重率的测试,分析并探讨了非线性超声表面波技术无损表征与评价304不锈钢点蚀损伤的可行性,结论如下:1.随浸泡时间的延长和溶液质量分数的增大,试样表面点蚀孔数目增多、点蚀孔直径由最初的600μm扩展到约1500μm,蚀孔深度由450μm增大到950μm,同时失重率增加,最终引起材料的不连续界面面积增大,试样的点蚀损伤更加严重。2.归一化非线性系数β’/β0’随试样浸泡时间的延长、溶液质量分数的升高而增大;随表面波传播距离的增加而增大。3.皮尔森相关系数和回归分析拟合结果表明归一化非线性系数β’/β0’与电化学阻抗谱拟合等效电路优化参数Cc、Cd、Rt具有很好的线性相关性。因此,利用超声表面波非线性技术对304不锈钢点蚀损伤进行表征与评价是可行的。4.304不锈钢点蚀损伤过程中非线性系数的变化归因于有限幅度超声波与点蚀引起的304不锈钢不连续界面相互作用,造成界面间的应力-应变非线性效应,且非线性效应随不连续界面面积的增大而趋于显著。