西安TOFD檢測-西安金屬材料化學成分分析生產廠家

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殘余應力的測量

01、有損應力測量法

1.1 盲孔法

盲孔法在1934年由德國學者MatharJ提出，現已經發展的較為成熟。其原理就是在被測工件的表面貼上應變花，并對工件打孔，孔周圍應力松弛，而形成新的應力/應變場分布J；通過標定應變釋放系數A、B，基于彈性力學原理可推算出工件原有殘余應力及應變。

1.2 壓痕法

壓痕法是基于硬度測試原理發展起來的，是一種無損或微損的應力測量技術。其原理是局部載荷作用下，存在內應力構件會因應力疊加會產生位移和應變，測量出位移△Z和應變△ε，可推算出構件原有表面殘余應力(一般的壓痕直徑和深度為1.2mm×0.2mm)。

壓痕法測定時需要注意的問題包括：壓痕測試區和周圍塑性應變區控制，如果塑性應變區完全與測試區重合，則影響測量結果，塑性區完全隔絕，則測試靈敏度下降;壓痕應變增量與殘余應力的函數關系確立;標定實驗和模擬計算，確立應變增量與材料特性之間的定量關系，以計算模擬代替標定。

1.3 切割法

切割法是將金屬沿變形平面切開，測量切割面的變形輪廓，然后將測試輪廓進行擬合，將擬合結果作為有限元模型的邊界條件進行彈性計算獲得了內部垂直切割平面的應力分布，可以得到切割面應力的分布趨勢和特征，適用于大塊材料殘余應力的定性測量。

切割法由于將結構件破壞，殘余應力釋放完全，測量精度高。可利用電阻應變計測量釋放應力，間接得到樣品內的初始殘余應力。

02、無損應力測量法

2.1 超聲波法

超聲波法是通過超聲波在材料內部的傳播特性，即拉應力引起聲波傳播時間變長聲速變慢，壓應力相反，利用應力引起的聲雙折射效應對應力進行測量。應力改變引起聲速變化很微小，100MPa大約只引起聲速0.1%的變化。臨界折射縱波(LCR)是折射角為90度時的折射縱波，其對應力敏感，應片也為廣泛。

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焊接缺陷檢驗的常用方法

1，外觀檢驗，通常就是靠肉眼觀測檢驗，借助一些工具能大大提高檢驗的準確性，常用的工具有：焊縫檢驗規、卷尺、鋼直尺、低倍放大鏡等，一般是檢驗焊縫外部的缺陷。

2，氣密性檢驗，一般是對熔器、管道等須要對其進行氣密性檢驗，根據被測對象的要求不同進行不一樣的檢驗。①沉水試驗，將充有壓力的容器放在水槽內下壓深度，然后緩慢轉動，觀察容器上是否有氣泡來斷定是否滲漏。②肥皂水檢驗，在充有一壓力氣體的容器上用蘸有皂液的毛刷依次向焊縫涂抹，全部未出現氣泡則為合格。

3，煤油試驗，它是利用煤油的強滲透能力，對焊縫致密性進行檢驗在焊縫一側（容器的外側）涂石灰水，石灰水干后再焊縫的另一側（容器的內側）涂煤油，檢驗白石灰上是否出現油斑。

4，壓力試驗，也叫耐壓試驗，它包括水壓試驗和氣壓試驗。壓力試驗是通過對容器加壓（水壓或氣壓）到試驗壓力，檢驗其有無滲漏和保壓情況的檢驗方法。試驗壓力應高于工作壓力，否則不能保證容器的安全運行。壓力試驗用于評定鍋爐、壓力容器、壓力管道等焊接構件的整體強度性能、變形量大小及有無滲漏現象。壓力試驗一方面檢驗結構的致密性，另一方面還能檢演結構的強度。水壓試驗，當充滿水同時完全排凈空氣后關閉水閥，再用高壓水泵對容器分級加壓直至達到試驗壓力（一般為工作壓力的1.25～1.5倍）；檢驗焊縫有無水珠（滲漏），如果有說明有滲漏；檢驗保壓情況，停止加壓后保壓5～10min，壓力應無明顯下降。氣壓試驗，采用高壓氣泵對容器進行逐級升壓每升一級保壓時間，直至升到規定的試驗壓力，用皂水檢查是否滲漏，并檢查保壓情況。

1、什么是殘余應力

殘余應力是工件在制造過程中，將受到來自各種工藝等因素的作用與影響；當這些因素消失之后，若構件所受到的上述作用與影響不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構件內，則這種殘留的作用與影響就是殘余應力。

從能量作功的角度來理解，外力使物體發生塑性變形時會導致物體內部發生變形，因而積累一部分能量；當外力消除后，內部應力分布不均勻的能量要進行釋放，如果物體的脆性低，則物體會緩慢變形，脆性高則形成裂紋。

殘余應力在機械制造中非常常見，往往各個工藝都會產生殘余應力。不過，從本質上講，產生殘余應力的原因可以歸結成三類：

第一類，不均勻的塑性變形；第二類，不均勻的溫度變化；第三類，不均勻的相變。

2、殘余應力的危害

從殘余應力的分類可以看出，殘余應力會引起物體緩慢變形，導致物體尺寸的改變，導致機械加工工件尺寸不合格，儀器生產中導致整臺儀器喪失精度成為廢品，鑄造鍛造工件出現裂紋甚至斷裂，同時對其疲勞強度、抗應力腐蝕能力、尺寸穩定性和使用壽命等，也有著十分重要的影響。

鑄件在冷卻的過程中，由于工藝的不合理導致冷卻不均勻而產生殘余熱應力導致鑄件斷裂。

熱處理的淬火過程中，過冷奧氏體進行馬氏體轉變時容易導致材料斷裂。

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