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    檢測殘余應力常用的三種方法介紹

    更新日期: 2022-11-29
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        殘余應力(Residual Stress)消除外力或不均勻的溫度場等作用后仍留在物體內的自相平衡的內應力。機械加工和強化工藝都能引起殘余應力。如冷拉、彎曲、切削加工、滾壓、噴丸、鑄造、鍛壓、焊接和金屬熱處理等,因不均勻塑性變形或相變都可能引起殘余應力。殘余應力一般是有害的,如零件在不適當的熱處理、焊接或切削加工后,殘余應力會引起零件發生翹曲或扭曲變形,甚至開裂?;蚪洿慊?、磨削后表面會出現裂紋。殘余應力的存在有時不會立即表現為缺陷,而當零件在工作中因工作應力與殘余應力的疊加,使總應力超過強度,便出現裂紋和斷裂。零件的殘余應力大部分都可通過適當的熱處理消除。殘余應力有時也有有益的方面,它可以被控制用來提高零件的疲勞強度和耐磨性能。
      一、盲孔法殘余應力測量
      殘余應力檢測儀主要采用盲孔法進行各種材料和結構的殘余應力分析和研究,還可作為在靜力強度研究中測量結構及材料任意點變形的應力分析儀器。如果配用相應的傳感器,也可以測量力、壓力、扭矩、位移和溫度等物理量。它以計算機為中央微處理機,采用高精度測量放大器、數據采集和處理器,測量中無需調零,可直接測出殘余應力值的大小及方向,實現了殘余應力測量的自動化。
      二、磁測法殘余應力測量
      三維應力磁測系統主要是通過磁測法來測定鐵磁材料在內應力的作用下磁導率發生的變化確定殘余應力的大小和方向。鐵磁材料具有磁疇結構,其磁化方向為易磁化軸向方向,同時具有磁致伸縮性效應,且磁致伸縮系數是各向異性的,在磁場作用下,應力產生磁各向異性。磁導率作為張量與應力張量相似。通過精密傳感器和高精度的測量電路,將磁導率變化轉變為電信號,輸出電流(或電壓)值來反映應力值的變化,并通過裝有特定殘余應力計算機軟件的計算機計算,得出殘余應力的大小、方向和應力的變化趨勢。
      三、X射線衍射法殘余應力測量
      在各種無損測定殘余應力的方法之中,X射線衍射法被認為可靠和實用的。它原理成熟,方法完善,經歷了七十余年的進程,在國內外廣泛應用于機械工程和材料科學,取得了成果。X-射線應力測定儀是一種簡化和實用化的X射線衍射裝置,因而它還有一項附加的功能──測定鋼中殘余奧氏體含量。由于它適用于各種實體工件,而且能夠針對同一點以不同的φ角、Ψ角進行測試,以探測織構的影響,這項功能便具備了重要的用途。
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