CN104006905B - 一种缸体铸件的应变检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缸体铸件的应变检测方法，首次将应变检测方法应用于缸体铸件领域，针对具体缸体铸件的残余应力进行测量，从而可以通过准确的数据支持来设计合理的残余应力的消除办法，为后续的研究和生产实践提供了数据支持，也在一定程度上保证了缸体铸件的质量。同时对锯机的冷却处理和电阻应变片以及粘结剂的选择也都在一定程度上保证了残余应力的检测数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种缸体铸造技术领域，具体地是涉及一种缸体铸件的应变检测方法。
背景技术
铸件在凝固和冷却过程中，由于各部分的冷却速度差异、收缩受阻、及组织转变引起体积变化等因素，不可避免的会产生铸造应力。如果铸造应力未得到释放，将会以残余应力的形式保留在铸件内。铸件内的残余应力越大，会使零件在放置、运转、加工和使用过程产生变形，尺寸精度降低严重时会发生开裂。
残余应力的测量技术始于 20 世纪 30 年代，发展至今共形成了数十种测量方法目前传统残余应力的测量方法主要分为两大类。(1)机械法，有取条法、切槽法、剥层法、盲孔法等。机械法测量残余应力需释放应力，这就需要对工件局部分离或者分割，从而会对工件造成一定的损伤或者破坏。(2) 物理检测法，主要有 X 射线法、超声法和磁性法。这些方法均属无损检测法，对工件不会造成破坏。由于机械法理论完善，技术成熟，破坏性较小，虽然物理检测法不会对工件造成伤害，但是相对于机械法它的成本太高，所以对于大多数的企业和科研机构在现场测试中机械法是应用最广的残余应力检测方法。
虽然人们在残余应力的测量方法方面进行了较多的研究，但是在缸体铸件领域并未给予足够的重视，只是单纯的借鉴了其他领域的残余应力的消除办法。应用残余应力的消除办法虽然可以取得了一定的技术效果，但是随着人们对缸体铸件的要求越来越高，没有具体的残余应力的数据支撑，也就无法精准的设计残余应力的消除办法，也就无法针对性地提高缸体铸件的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术中因为没有针对缸体铸件的残余应力进行测量，从而无法通过准确的数据支持来设计合理的残余应力的消除办法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种缸体铸件的应变检测方法，包括如下步骤：
S1：将缸体铸件测量面用硅砂纸磨平、抛光，用脱脂棉蘸取酒精将抛光面清洗干净、晾干；
S2：将电阻应变片与测量导线进行焊接，所述电阻应变片用粘结剂粘贴在所述缸体铸件测量面上，所述测量导线与应变仪连接，用塑料胶固定所述测量导线；
S3：利用锯机对缸体铸件测量面进行解剖，解剖后取下所述电阻应变片，其中所述锯机上撒有冷却水；
S4：所述应变仪测出所述电阻应变片在残余应力释放前后的应变变化，根据弹性理论算法算出所述缸体铸件的残余应力并显示。
优选地所述应变仪为电阻应变仪。
优选地所述电阻应变片为EA-06-125BZ-350-LE型号电阻应变片。
优选地所述粘结剂为M-Bond200粘结剂。
优选地所述测量导线与所述电阻应变计采用1/4桥的方式连接。
优选地所述锯机为带锯机。
优选地所述电阻应变片阻值为120Ω或350Ω或1000Ω。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
本发明所述的一种缸体铸件的应变检测方法，首次将应变检测方法应用于缸体铸件领域，针对具体缸体铸件的残余应力进行测量，从而可以通过准确的数据支持来设计合理的残余应力的消除办法，为后续的研究和生产实践提供了数据支持，也在一定程度上保证了缸体铸件的质量。同时对锯机的冷却处理和电阻应变片以及粘结剂的选择也都在一定程度上保证了残余应力的检测数据的准确性。
附图说明
图1为本发明所述的一种缸体铸件的应变检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，为符合本发明的一种缸体铸件的应变检测方法，包括如下步骤：
S1：将缸体铸件测量面用硅砂纸磨平、抛光，用脱脂棉蘸取酒精将抛光面清洗干净、晾干；
S2：将电阻应变片与测量导线进行焊接，所述电阻应变片用粘结剂粘贴在所述缸体铸件测量面上，所述测量导线与应变仪连接，用塑料胶固定所述测量导线；
S3：利用锯机对缸体铸件测量面进行解剖，解剖后取下所述电阻应变片，其中所述锯机上撒有冷却水；
S4：所述应变仪测出所述电阻应变片在残余应力释放前后的应变变化，根据弹性理论算法算出所述缸体铸件的残余应力并显示。
本实施例的测试原理在于,在所述被测缸体铸件测量面上贴电阻应变片，所述缸体铸件受到拉、压等外力的作用，它的几何形状和尺寸都会发生变化，这种变化就是应变，其内部会产生大小相等但作用相反的力来抵抗这种外力，这种力就是应力。所述缸体铸件受到外力作用，其中的所述电阻应变片也会发生变化，通过测量所述电阻应变片电阻或电流的变化，在内部经过处理转换成应力应变数值并通过所述应变仪进行显示，进而获得所述缸体铸件的残余应力。
在对所述缸体铸件进行锯切时，为了避免过程中解剖速度过快导致所述缸体铸件升温过高，故锯切过程进行了适当的冷却，本实施例采用冷却水进行冷却处理，然后安全有效地取下所述电阻应变片，就可获得相对精准的应变力释放数据。所述锯切的位置、力度和深度的选择均可以根据不同的缸体铸件和实际使用需求进行相应的设定，本实施例对此不作限制。其所述锯切的位置、力度和深度的选择以及所述弹性理论算法均为本领域技术人员常规技术手段，此处不再赘述。
在生产实践中，通过本实施例所述的技术方案可以获得热处理前所述缸体铸件的残余应变值以及热处理后所述缸体铸件的残余应变值，从而可以证明对所述缸体铸件进行消除残余应力的热处理是必要的，同时其提供的精准的数据支持也可以帮助工程人员对热处理过程的效果进行分析和改进，从而在一定程度上提升了所述缸体铸件的质量。
优选地所述应变仪为电阻应变仪。优选地所述电阻应变片为EA-06-125BZ-350-LE型号电阻应变片。优选地所述粘结剂为M-Bond200粘结剂。所述M-Bond200粘结剂较一般的粘结剂的粘结效果好，有效地保证了数据获取的准确性。优选地所述测量导线与所述电阻应变计采用1/4桥的方式连接。由于所述1/4桥的连接方式为公知常识，故本实施例对此不再赘述。优选地所述锯机为带锯机。优选地所述电阻应变片阻值为120Ω或350Ω或1000Ω。本领域技术人员应当知晓，上述所述的技术方案只是为了本实施例的充分实施而选取的优选实施方式，并非用于对本实施例进行限制，任何显而易见的变化均在本实施例的保护范围之内。
本实施例所述的一种缸体铸件的应变检测方法，首次将应变检测方法应用于缸体铸件领域，针对具体缸体铸件的残余应力进行测量，从而可以通过准确的数据支持来设计合理的残余应力的消除办法，为后续的研究和生产实践提供了数据支持，也在一定程度上保证了缸体铸件的质量。同时对锯机的冷却处理和电阻应变片以及粘结剂的选择也都在一定程度上保证了残余应力的检测数据的准确性。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种缸体铸件的应变检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将缸体铸件测量面用硅砂纸磨平、抛光，用脱脂棉蘸取酒精将抛光面清洗干净、晾干；
S2：将电阻应变片与测量导线进行焊接，所述电阻应变片用粘结剂粘贴在所述缸体铸件测量面上，所述测量导线与应变仪连接，用塑料胶固定所述测量导线，其中所述应变仪为电阻应变仪，所述电阻应变片为EA-06-125BZ-350-LE型号电阻应变片，所述粘结剂为M-Bond200粘结剂，所述测量导线与所述电阻应变计采用1/4桥的方式连接；
S3：利用锯机对缸体铸件测量面进行解剖，解剖后取下所述电阻应变片，其中所述锯机上撒有冷却水，避免解剖速度过快导致所述缸体铸件升温过高；
S4：所述应变仪测出所述电阻应变片在残余应力释放前后的应变变化，根据弹性理论算法算出所述缸体铸件的残余应力并显示。
2.如权利要求1所述的缸体铸件的应变检测方法，其特征在于：所述锯机为带锯机。
3.如权利要求1或2所述的缸体铸件的应变检测方法，其特征在于：所述电阻应变片阻值为120Ω或350Ω或1000Ω。
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