T_CSAA 32-2024 激光超声应力检测方法 金属材料.docx
ICS49.025.01CCSV10/19
团体标准
T/CSAA32—2024
激光超声应力检测方法金属材料
Testmethodformeasuringresidualstressusinglaserultrasonic—Metallicmaterial
2024-9-26发布2024-12-1实施
中国航空学会发布
II
T/CSAA32-2024
目录
前言 III
引言 IV
1范围 1
2规范性引用文件 1
3术语和定义 1
4检测方法和原理 1
5一般要求 3
5.1检测人员 3
5.2检测环境 3
5.3设备与仪器 3
5.4试样 4
6检测程序 5
6.1检测流程 5
6.2检测方案确定 5
6.3检测条件和参数选择 5
6.4试样和环境确认 6
6.5设备准备 6
6.6参数设置 6
6.7应力检测 7
7检测报告 7
附录A（资料性）激光超声应力检测的激光光源和调制 8
附录B（规范性）参考声速测定 9
附录C（规范性）声弹性系数标定 10
III
T/CSAA32-2024
前言
本文件附录A为资料性附录，附录B、附录C为规范性附录。
本文件依据T/CAS1.1—2017《团体标准的结构和编写指南》的有关要求编写。本文件由中国航空学会提出并归口。
本文件起草单位：北京翔博科技股份有限公司、中国航发沈阳发动机研究所、中国船舶集团有限公司第七一九研究所、沈阳航空航天大学、北京石油化工学院。
本文件起草人：张勇、钱宏斌、耿长建、陈晓龙、刘国仓、虞班海、魏建辉、马宁、张洪伟。
考虑到本文件中的某些条款可能涉及专利，中国航空学会不负责对任何该类专利的鉴别。本文件首次制定。
IV
T/CSAA32-2024
引
言
激光超声应力检测方法是运用声弹性原理，利用激光在物体上激发超声波并检测超声波的传播速度，实现应力的检测。激光在物体上可同时激发出多种模式的超声波，如横波、纵波、表面波等，不同模式超声波具有不同的传播特点，表面波通常用来检测沿物体表面方向的残余应力。
使用表面波通常能够检测物体表面以下毫米级深度的平均残余应力，通过调制激光还能够激发获得不同频率的窄带表面波，从而实现不同深度的应力检测。目前已有相关设备经验证能够实现1mm至4mm等多个深度的残余应力检测。
激光超声应力检测一般将激光的能量控制在试样材料的损伤阈值范围内，即产生热弹效应，因此能够无损地进行应力检测。特殊情况下，可适当提高激光能量到产生轻微热蚀，如此可获得信噪比更高的超声信号，从而提高应力检测的精度。
激光超声应力检测能够无损地实现零件内部残余应力检测，使用光学干涉等信号采集技术还可以进行非接触、远距离的残余应力检测，能够对在役和约束状态下的零件进行残余应力检测，同时还适用于高温、有毒等恶劣环境。
1
T/CSAA32-2024
激光超声应力检测方法金属材料
1范围
本文件规定了激光超声应力检测的方法和原理、人员、环境、设备与仪器、试样、检测程序、检测报告等方面要求。
本文件适用于钛合金、铝合金、高温合金、钢等透声性金属材料的应力检测。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T228.2金属材料拉伸试验第2部分：高温试验方法GB/T7247.1激光产品的安全第1部分：设备分类、要求GB/T7704无损检测X射线应力测定方法
GB/T12604.1无损检测术语超声检测GB/T15313激光术语
GB/T32073无损检测残余应力超声临界折射纵波检测方法
3术语和定义
GB/T7704、GB/T12604.1、GB/T15313界定的术语和定义适用于本文件。
4检测方法和原理
基于声弹性理论，超声波在均匀变形的固体介质中传播的速度会发生变化，有如下关系：
=Kσ……………
式中：
v0