声发射

　　材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(Acoustic Emission， 简称AE) ，有时也称为应力波发射。材料在应力作用下的变形与裂纹扩展，是结构失效的重要机制。这种直接与变形和断裂机制有关的源，被称为声发射源。近年来，流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等与变形和 断裂机制无直接关系的另一类弹性波源，被称为其它或二次声发射源。

　　声发射是一种常见的物理现象，各种材料声发射信号的频率范围很宽，从几Hz的次声频、20 Hz～20K Hz的声频到数MHz的超声频；声发射信号幅度的变化范围也很大，从10m的微观位错运动到1m量级的地震波。如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术，人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。

　　声发射和微震动都是自然界中随时发生的自然现象，尽管无法考证人 们何时首次听到声发射，但逐如折断树技、岩石破碎和折断骨头等的断裂过程无疑是人们最早听到的声发射信号。可以十分肯定地推断“锡呜”是人们首次观察到的金属中的声发射现象，因为纯锡在塑性形变期间机械栾晶产生可听得到的声发射，而铜和锡的冶炼可追溯到公元前3700年。

　　现代的声发射技术的开始以Kaiser五十年代初在德国所作的研究工作为标志。他观察到铜、锌、铝、铅、锡、黄铜、铸铁和钢等金属和合金在形变过程中都有声发射现象。他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即：“材料被重新加载期间，在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号”。现在人们称材料的这种不可逆现象为“Kaiser效应”。Kaiser同时提出了连续型和突发型声发射信号的概念。

　　二十世纪五十年代末，美国人Schofield和Tatro经大量研究发现金属塑性形变的声发射主要由大量位错的运动所引起， 而且还得到一个重要的结论， 即声发射主要是体积效应而不是表面效应。Tatro进行了导致声发射现象的物理机制方面的研究工作， 首次提出声发射可以作为研究工程材料行为疑难问题的工具， 并预言声发射在无损检测方面具有独特的潜在优势。

       PXWAE声发射仪于2006年底出口到葡萄牙里斯本大学，开创了国产声发射仪出口到欧美市场的先河，也标志着鹏翔科技的声发射产品性能质量处于国内领先水平，并达到了国际先进水平。

　　声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法，其优点主要表现为：

　　(1) 声发射是一种动态检验方法，声发射探测到的能量来自被测试物体本身，而不是象超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供；

对线性缺陷较为敏感

　　(2) 声发射检测方法对线性缺陷较为敏感，它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况，稳定的缺陷不产生声发射信号；

　　(3) 在一次试验过程中，声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态；

　　(4) 可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报；

　　接近要求不高

　　(5) 由于对被检件的接近要求不高，而适于其它方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境；

　　对于在役压力容器的定期检验

　　(6) 对于在役压力容器的定期检验，声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产；

　　(7) 对于压力容器的耐压试验，声发射检验方法可以预防由未知不连续缺陷引起系统的灾难性失效和限定系统的最高工作压力；

　　(8) 由于对构件的几何形状不敏感，而适于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。

　　由于声发射检测是一种动态检测方法，而且探测的是机械波，因此具有如下的特点：

　　(1) 声发射特性对材料甚为敏感，又易受到机电噪声的干扰，因而，对数据的正确解释要有更为丰富的数据库和现场检测经验；

　　(2) 声发射检测，一般需要适当的加载程序。多数情况下，可利用现成的加载条件，但有时，还需要特作准备；

　　(3) 声发射检测目前只能给出声发射源的部位、活性和强度，不能给出声发射源内缺陷的性质和大小，仍需依赖于其它无损检测方法进行复验。