常用的幾種殘余應(yīng)力測試法
1.切割法、套環(huán)法:
這兩種方法的基本原理是一樣的,就是在被測點(diǎn)附近,先貼上應(yīng)變片,然后再用手鋸或銑床,在這一點(diǎn)附近切割出方格線,使之與鄰近部分分開以釋放殘余應(yīng)力,并用應(yīng)變片測出應(yīng)變量,再計(jì)算出該點(diǎn)處的殘余應(yīng)力值大小。
2.盲孔法:
切割法和套環(huán)法具有較大的破壞性,因此目前應(yīng)用較為廣泛的殘余應(yīng)力測試方法是鉆盲孔法。鉆孔法測量殘余應(yīng)力就是在被測點(diǎn)上鉆一小孔,使被測點(diǎn)的應(yīng)力得到部分或全部釋放,并由事先貼在小孔周圍的應(yīng)變計(jì)測得釋放的應(yīng)變量,再根據(jù)彈性力學(xué)原理計(jì)算出殘余應(yīng)力。鉆孔的直徑和深度都不大,不會(huì)影響被測構(gòu)件的正常使用。并且這種方法具有較好的精度,因此它已成為應(yīng)用比較廣泛的殘余應(yīng)力測試方法之一。
3.X射線法:
X射線法測應(yīng)力的基本原理是,利用X射線穿透晶粒時(shí)產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象。在彈性應(yīng)變作用下,引起晶格間距變化,使衍射條紋產(chǎn)生位移,根據(jù)位移的變化即可計(jì)算出應(yīng)力來。
X射線法測應(yīng)力的特點(diǎn)如下:
①它是一種無損測試方法。
②它測量的僅僅是彈性應(yīng)變而不包括塑應(yīng)變(因?yàn)楣ぜ苄宰冃螘r(shí)其晶面間距并不改變,不會(huì)引起衍射線的位移)。
③被測面直徑可以小到1~2mm。因此可以用于研究一點(diǎn)應(yīng)力和梯度變化較大的應(yīng)力分布。
④由于穿透能力的限制,一般只能測深度在10um左右的應(yīng)力,所以只是表面應(yīng)力。
⑤對于能給出清晰衍射峰的材料,例如退火后細(xì)晶粒材料,本方法可達(dá)10Mpa的精度,但對于淬火硬化或冷加工材料,其測量誤差將增大許多倍。
4.磁測法:
磁測法測量殘余應(yīng)力是近年來發(fā)展起來的一種新方法,它具有較大的發(fā)展前途,設(shè)備簡單、使用方便,它不僅可以測殘余應(yīng)力也可以測載荷作用下的應(yīng)力。在磁場面的作用下,應(yīng)力產(chǎn)生磁各異性,磁導(dǎo)率作為張量相似,通過傳感器和一定電路,將磁導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)為電信號(hào),輸出電流(或電壓)反映應(yīng)力值的變化。該方法測量誤差與工件表面情況有關(guān)。