残余应力检测技术汇总
残余应力检测技术概述残余应力是材料在加工或使用过程中由于应力而产生的,在应力消除后仍然存在的内应力。这对材料的机械性能和使用行为有重大影响。
本文介绍了几种残余应力检测技术。
1、测量断裂应力的方法 1.1 盲孔法 盲孔法是将应变片贴在工件表面钻孔,释放周围应力,测量孔周围应变与断裂应力之间关系的方法。
工件的残余应力。
木板。
试验区域的选择应避免大应力梯度、孔径、孔深、距盲孔中心距离等因素的影响。
钻孔偏心和孔周围的塑性变形影响测试精度。
1.2 压痕法 压痕法是根据硬度测试的原理,通过材料在局部载荷作用下产生的位移和应变来计算原始表面残余应力。
关键步骤包括控制试验区域和周围塑性变形区、建立压痕应变增量与残余应力之间的函数关系以及实验校准。
1.3 切割法 切割法沿变形平面切割金属,测量切割面的变形轮廓,用于定性测量大块材料中的残余应力。
切割精度高,可间接测量样品中的初始残余应力。
2、无损应力测量方法 2.1超声波法 超声波法是利用超声波的传播特性,通过声速的变化来测量残余应力的方法。
LCR波的应力计算方法比较简单,适用于零件内外残余应力的无损检测。
尽管该设备是便携式的,但测量需要校准实验,并且受到声耦合层厚度的影响。
、材料结构、环境温度等。
2.2 磁法 磁法是利用铁磁材料的磁畸变效应,通过磁噪声或磁致伸缩法来测量应力的方法。
虽然设备较小,但测试程序简单,速度较快,但难以直接测量多点应力值。
磁性能和应力之间的关系只能通过定量关系来研究。
2.3 X射线衍射法 X射线衍射法以布拉格定律为基础,是通过X射线衍射现象测量残余应力的方法。
该方法理论成熟,应用广泛,通过测量衍射角来计算晶面间距,进而获得残余应力值。
该方法适用于晶体材料,测量精度较高,但对晶体的各向异性有要求。
2.4 中子衍射法 中子衍射法与X射线衍射法原理相似,适用于检测块状材料内部的残余应力。
然而,这些测试耗时、昂贵,通常需要更大的样本量,并且空间要求较低。
解决。
结论残余应力检测技术正在引起工业领域的关注。
盲孔法侧重于应变释放系数的分析和实验标定,而X射线衍射法测量的是表面薄层,对测试表面要求较高。
磁性法仅限于磁性材料,中子衍射法适用于大型零件内部,超声波法受材料特性影响,压装法对材料损伤较小。
现有设备需要手动数据处理,但未来自动化将成为可能。
这是预料之中的。
残余应力检测残余应力测试方法
残余应力检测方法主要有盲孔法、磁测法和X射线法。
残余应力测量方法可分为破坏性和非破坏性两种。
破坏性检测方法是应力释放法,也可称为机械法;
目前最常用的机械方法是钻孔法(盲孔法),其次是一些物体中的环芯法。
最常用的物理方法是X射线衍射。
其他主要的物理方法包括中子衍射法、磁力法、超声波法和切割法。
国内外残余应力的检测已开展多年,其测量方法可分为机械测量法和物理测量法。
通过机械测量方法,将一个零件分离或分割,以释放一个力,该力会对设备造成一些损坏甚至毁坏。
其中,小直径盲孔测量方法因其对设备的损坏较小、测量更加可靠而成为现场测量的实验性测量(参见ASTME837-99)。
破坏性检测方法是应力释放法,也可称为机械法; 目前最常见的机械方法(盲孔设计),其次是针对某些物体的环芯方法。
最常用的物理方法是X射线衍射。
其他主要的物理方法还有中子衍射法、磁力法、超声波法、切割法等。
残余应力残余应力测试步骤
在进行残余载荷测试时,通常使用ASM3.0系统。下面详细说明测试步骤: 首先,用应变片贴在样品的测量点上,确保其准确。
粘接过程中要注意对样品表面进行抛光,但要避免破坏原有的残余应力场。
接下来,连接应变片,并将工件和补偿件连接到应变片端口。
同时检查各应变片的电阻值。
第三步是安装钻具。
将带有观察镜的钻具放在样品表面上,如有必要,打开照明以准确对准张力花环的中心。
使用一些胶水固定钻具并确保其稳定。
松开调节螺钉,调整视镜分划板的中心,使其与旋转时分划板的中心重合。
最后锁紧压盖并调整应变片的零位。
在钻孔阶段,取下视镜并准备钻孔。
钻孔是使用特殊的平面刀具和钻杆进行的。
确保钻杆清洁并涂有缝纫机油以减少摩擦。
将钻头调整到正确的深度并开始钻孔。
钻孔完成后,应变仪读数应该变化不大。
调整电阻应变片的零位,为测量应力、应变和残余应力做准备。
最后,钻孔完成并拔出钻杆后,等待大约 1 分钟。
3-5 分钟直至应变仪指示稳定。
此时即可测量残余电压。
通过该步骤,可以准确获得剩余电压指示值,为后续分析提供数据支持。