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1.简介

GH4169高温合金在253~400°C下具有良好的集成性能。它被制造为复杂的组件，并普遍用于航空航天，核能，石油工业和挤压模。在拉伸载荷和循环载荷作用下，金属构造成分随着塑性变形而逐步发作并惹起毁坏。它们招致组件决裂或断裂。

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疲倦是部件的损坏机制之一。据统计， 90％的零件毛病是由疲倦损伤惹起的。构造部件的疲倦寿命可分为三个阶段：早期位错的产生和晶格变形，微裂纹的构成以及断裂毁坏。关于构造部件， 和 阶段的疲倦寿命为80％?9?190％。因而，早期疲倦损伤的检测是部件寿命[评价临界1 - 3]。与其他毁坏性和非毁坏性测试相比，超声办法被以为是 有出路的非毁坏性测试技术。许多研讨标明，该线性超声波参数，如超声波速度和衰减是有效的检测和评价在 阶段和疲倦寿命的第三阶段[ 4 - 6 ]。但超声波线性参数不以金属组分[非线性行为和早期疲倦状态敏感5 - 8 ]。因而，非线性超声参数评价金属部件的早期疲倦状态或应力并预测疲倦寿命是一个焦点问题。

1755年，欧拉提出了非线性声学的概念。拉格朗日（1760）[ 9 ]，斯托克斯（1848）[ 10 ]和瑞利（1910）[ 11 ]等研讨人员研讨了非线性声学理论[ 9 ]。在1960年代，研讨人员开端研讨固体中的非线性声学现象[ 12 ]。1963年，Hikata等人。察看到谐波呈现在铝中。和Breazeale等。在1963年和1968年的单晶铝和铜的检测到的第三阶弹性常数[ 13，14 ]。Buck等。研讨了非粘结界面和疲倦裂纹处的声谐波产生[ 15]。Nagy运用非线性超声波来评价塑料的疲倦损伤[ 16 ]。Kim等。用非线性超声波来表征镍基高温合金的疲倦损伤[ 17 ]。Metya等。研讨了等级马氏体时效钢中二次谐波的产生[ 18 ]。水等。用非线性纵波评价金属资料中的塑性损伤[ 19 ]。Ruiz等。非线性声学参数用于评价2205双相不锈钢的机械性能热降解的早期检测[ 20 ]。Punnose等。用非线性超声波评价奥氏体不锈钢在低循环状态下的疲倦[ 21]。结果标明，二阶非线性系数与资料的疲倦寿命或疲倦损伤有关。但是很少有研讨者研讨三阶非线性系数与应力或疲倦寿命之间的关系。

用摄动法求解一维非线性超声波运动方程。在拉伸实验和弯曲疲倦实验中，研讨了非线性超声参数与拉伸应力或疲倦循环之间的关系。非线性超声测试系统用于检测接纳到的信号。RETIC先进的丈量系统生成一个音调猝发信号，并接纳在GH4169超级合金板中传播的信号。接纳到的信号经过FFT停止转换。取得基波调和波幅度，并计算参数。取得了非线性参数与拉应力或疲倦寿命的函数关系曲线，以检测或预测GH4169高温合金的应力或疲倦寿命。

5。结论

在拉伸实验和疲倦弯曲实验中，超合金的组织发作变化。单极和偶极子的密度随拉伸应力或疲倦周期而变化。它们在超声传播过程中惹起非线性系数的变化。

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