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专利号: 2024109795760
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是具有以下步骤:

步骤1):在激光熔覆层制备过程中采用多组超声振动器施加多个不同超声振幅 制得对应的多个激光熔覆层试样,提取所述的多个激光熔覆层试样的超声波信号幅值 建立超声波信号幅值 与超声振幅 的定量关系式;

步骤2):加工所述的多个不同超声振幅 下的多个激光层静载拉伸试样,对所述的多个激光层静载拉伸试样分别逐级加载,依次采集其超声波信号的传播时间差Δt,建立传播时间差Δt与加载载荷σ的对应关系式;提取出该对应关系式中的多个标定的超声波声弹性系数k,建立所述的多个标定的超声波声弹性系数k与多个不同超声振幅 的定量表达式;

步骤3):采集待调控激光熔覆层的超声波信号幅值A′,先采用步骤1)中所述的超声波信号幅值 与超声振幅 的定量关系式得到超声振幅z′;再基于超声振幅z′采用步骤2)中所述的多个标定的超声波声弹性系数k与多个不同超声振幅 的定量表达式得到待调控激光熔覆层的超声波声弹性系数k′;

步骤4):将所述的超声波声弹性系数k′与所述的多个标定的超声波声弹性系数k作对比,获得两者的误差绝对值最小的超声波声弹性系数k对应的最优超声振幅,将待调控激光熔覆层采用所述的最优超声振幅且未加载时的临界折射纵波信号作为基准信号;

步骤5):计算出施加在待调控激光熔覆层上超声波信号与所述的基准信号的时间差,根据步骤2)中所述的传播时间差Δt与加载载荷σ的对应关系式得到待调控激光熔覆层上的应力值。

2.根据权利要求1所述的基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是:步骤1)中,所述的超声波信号幅值 与超声振幅 定量关系式为:为拟合系数。

3.根据权利要求1所述的基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是:步骤2)中,所述的传播时间差Δt与加载载荷σ的对应关系式为:△t=kσ+c,c为拟合系数。

4.根据权利要求3所述的基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是:步骤2)中,所述的标定的超声波声弹性系数k与不同超声振幅 的定量表达式为:d、e、f为拟合系数。

5.根据权利要求1‑4任一所述的基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是:施加多个不同超声振幅 时,固定超声波信号激发参数恒定不变。

6.根据权利要求5所述的基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是:超声振动器的超声波在熔覆层中的传播不小于其近声场。

7.根据权利要求5所述的基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是:采集的超声波信号最低幅值不小于最高幅值的20%。

8.根据权利要求5所述的基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是:采用不少于3组的多组超声振动器,多个不同超声振幅 为最大振幅比例的0%、10%、50%和90%。

9.根据权利要求5所述的基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是:激光熔覆层厚度在0.5~6mm之间。

10.根据权利要求5所述的基于多声场的激光熔覆层应力调控方法,其特征是:步骤2)中逐级加载时,初始加载力不大于所述的激光层静载拉伸试样的屈服强度的5%。