残余应力的检测方法有很多,根据其测试过程对被测构件是否产生破坏,可以分为有损检测法和无损检测法。有损检测法:有损检测法分为钻孔法、压痕法、环心法、切槽法、取条法等,较为常见的是钻孔法(也称盲孔法),是一种对构件破坏性相对较小的检测方法。操作时对存在残余应力构件的表面钻一个小孔,使小孔处的残余应力得以释放,再通过粘贴在孔邻近区域的应变片来测量相应的位移和应变,较后可以通过计算来得到在钻孔处深度方向上的平均残余应力值。钻孔法需要对待测物体局部取样,而且测试后损坏不可逆,一般适用于棒形或管形的物体。但又因为其会对被测部件造成损伤的缺点,严重制约了它的应用范围和发展前景。残余应力常常由加工、热处理等过程引起。上海机械应力检测项目
焊接,是指两种或以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散链接成一体的工艺过程,焊接促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热加压。但由于焊接过程中的加热与加压,会使焊缝处产生残余应力,如不进行处理则会导致焊缝开裂, 造成严重后果。掌握以下几点技巧,可以有效减少焊接后焊缝处产生的残余应力,提升焊接强度。合理的焊接顺序:先焊变形收缩量较大的焊缝,使其能较自由地收缩。如一个带盖板的双工字钢构件,由于对接焊缝的收缩量大于角焊缝的收缩量,所以应先焊盖板的对接焊缝1,后焊盖板和工字梁之间的角焊缝2。上海消除应力仪器哪家好残余应力的大小和分布可能会影响材料的一些特殊性能。
残余应力测试方法:盲孔法是一种半破坏型的机械应力释放法,在特用的盲孔法应变花上钻一盲孔,使被测点的应力得到释放,并由事先贴在孔周围的应变计测得释放的应变量,再根据弹性力学原理计算残余应力。钻孔的直径和深度都不大,一般不会影响被测构件的正常使用,并且这种方法具有较高的精度、技术成熟,是一种应用比较普遍的残余应力测试方法。振动时效调整残余应力的机理:为了降低和均化构件内的成型内应力,保持构件的尺寸精度,生产上采用的方法大致可分为以下两大类。第1类:使内应力大量消除,如热时效(将构件加热到520-550℃保温一段时间然后缓慢冷却至室温)一般可以消除残余应力的50-80%。第2类:提高构件的松弛刚度,而不大量消除内应力,如自然时效和加载处理等。振动时效的作用是以上两类时效方法综合的结果,它不只大量消除和均化成型内应力(降低成型内应力35-80%),而且还可以有效的提高构件的松弛刚度,提高构件的抗动载荷变形能力。
振动时效通过振动,使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到并超过材料屈服强度的时候,使材料发生微量的塑性变形,从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。振动时效之所以能够在大多数场合下取代热时效(退火),在实际加工中得到推广应用,得益于该项技术具有的明显优越性:投资少适用性强。与传统的热时效相比它无需庞大的时效炉,现代工业中的大型铸件与焊接件越来越多也越来越大,如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉,不只造价昂贵、利用率低,而且炉内温度很难均匀,消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。因此,目前对长达几米至几十米的桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件,较多地采用了振动时效。残余应力常常是由材料中的缺陷引起的。
焊接残余应力要如何去消除?整体高温回火:将整个构件放在炉中加热到一定温度,然后保温一段时间再冷却。通过整体高温回火可以将构件中80%~90%的残余应力消除掉振动时效生产厂家小编介绍这是生产中应用泛、效果好的一种消除残余应力的方法。回火时间随构件厚度而定,钢按每毫米壁厚l~2min计算,但不宜低于30min,不必高于3h,因为残余应力的消除效果随时间迅速降低,所以过长的处理时间是不必要的。局部高温回火:只对焊缝及其局部区域进行加热消除残余应力。消除应力的效果不如整体高温回火,此方法设备简单,常用于比较简单的、刚度较小的构件,如长筒形容器、管道接头、长构件的对接接头等焊接残余应力的消除。残余应力的分布特征可能会在不同材料中有所不同。上海消除应力仪器哪家好
残余应力常常是由制造工艺不当或材料组成不合理引起的。上海机械应力检测项目
如何严格地控制残余应力的分布?工程机械结构件焊接残余应力的存在是必然的。由于残余应力的存在,对于那些承载较大的部件来说应力检测如何严格地控制残余应力的分布是至关重要的,因为完全消除残余应力是不可能的。消除残余应力的方法是通过变形来实现的,如果使结构件产生变形,其变形的规律是难以人为控制的。变形小,结构件的尺寸精度受到影响;变形大,构件无法满足设计要求。对于工程机械结构件来说,当未采取任何控制措施时,其拉、压应力的分布是非常不均匀的,这是由工程机械结构件的几何形状复杂,焊缝相对比较集中的特点所决定的。对于焊接残余应力的控制方法,常用的有:自然时效,但由于工程机械产品的生产周期较短,无法采用;低温退火,由于受其尺寸较大,建造大型退火炉成本太高,特别是运行成本更高,且浪费能源,如果采用煤作为燃料,又易造成环境污染;方法就是振动时效设备,既克服了上述两种方法的缺点,又能达到控制结构件焊接残余应力的目的。对于生产类似较为复杂的焊接件,有着非常重要的借鉴和指导作用。上海机械应力检测项目
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