CN104296894A - 构件的残余应力盲孔检测法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种构件的残余应力盲孔检测法，本发明的盲孔法就是在工件上钻一小通孔或不通孔，使被测点的应力得到释放，并由事先贴在孔周位的应变计测得释放的应变量，再根据弹性力学原理计算出残余应力来。钻孔的直径和深度都不大，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，应用比较广泛。

Description

构件的残余应力盲孔检测法

 

技术领域

本发明涉及一种残余应力检测方法，特别涉及一种构件的残余应力盲孔检测法。

背景技术

通常讲，一个物体，在没有外力和外力矩作用、温度达到平衡、相变已经终止的条件下，其内部仍然存在并自身保持平衡的应力叫做内应力。按照德国学者马赫劳赫提出的分类方法，内应力分为三类：

第1类内应力是存在于材料的较大区域（很多晶粒）内，并在整个物体各个截面保持平衡的内应力。当一个物体的第1类内应力平衡和内力矩平衡被破坏时，物体会产生宏观的尺寸变化。

在工程上通常所说的残余应力就是第1类内应力。到目前为止，第1类内应力的测量技术最为完善，它们对材料性能和构件质量的影响也研究得最为透彻。

除了这样的分类方法以外，工程界也习惯于按产生残余应力的工艺过程来归类和命名，例如铸造应力、焊接应力、热处理应力、磨削应力、喷丸应力等等，而且一般指的都是第1类内应力。

机械零部件和大型机械构件中的残余应力对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命有着十分重要的影响。适当的、分布合理的残余压应力可能成为提高疲劳强度、提高抗应力腐蚀能力，从而延长零件和构件使用寿命的因素；而不适当的残余应力则会降低疲劳强度，产生应力腐蚀，失去尺寸精度，甚至导致变形、开裂等早期失效事故。

 

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种具有较高测量精度的构件的残余应力盲孔检测法。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种构件的残余应力盲孔检测法，包括以下步骤：

1)准备检测器材：静态应变仪，三根信号线，一根信号补偿线，打孔装置，钻头、手持式磨光机，直角应变片，瞬间黏合剂（502或406），乙醇清洁剂，棉球，粗砂皮，精细砂纸，剪刀，镊子，电烙铁，接线端子，稳压电源，数据记录卡，示意图绘制卡，常用工具箱；

2)调整工件位置及整理现场环境，保证检测试验的精度；

3)选择应力测试点，一般选6~10个点；

4)打磨测试点。先用砂轮进行表面粗加工，再用粗砂皮打磨，最后用细砂纸精打磨，确保表面光滑；

5)用乙醇清洁剂清洁测试点；

6)使用瞬间黏合剂粘贴应变片并按紧，贴片后在示意图卡上绘出工件上各点位置；（每个测试点分开贴两个应变片，分两组检测，振前测试第一组测试点中的一个应变片，振后测试第二组）

7)将测试线轻轻拉起，不能拉断，使测试线不与构件接触；

8)粘贴接线端子（每点三个方向）；

9)将测试线焊于接线端子上0°、45°、90°（每个角度有两根测试线）；

10)将剩余的测试线剪断，接数据线：0°接在CH1上的A、B，45°接在CH2上的A、B，90°接在CH3上的A、B，补偿线接在另外某一点的A、B；

11)电烙铁焊接数据线将：0°，45°，90°数据线焊于对应的测试点，接线端子上，将补偿线暂时焊接在一快不用的接线端子上（当测试此点时，将补偿线换一位置焊好）；

12)将静态应变仪清零，通道1，2，3，（单点平衡）；

13)将打孔装置接入到稳压电源24伏，手持钻枪保持平衡、匀速的钻入（须钻在测试片中心）；

14)钻孔同时由助手观察并记录，静态应变仪记录振前值。依次记录每个孔的振前应变值；

15)起振，对被测工件进行振动时效处理；

16)处理完毕，再对各点的第二组应变片进行打孔检测数值；

17)记录振后应变数值；

18)全部实验数据与测量结果均应列表表示，按公式计算残余应力的大小和方向，并对测量结果进行误差分析；

19)将数据线拆除，清理现场；

20)将数据输入电脑进行软件换算，得出振前、振后的应力变化表；

21)拟定盲孔法残余应力检测报告。

本发明的有益效果是：本发明的盲孔法就是在工件上钻一小通孔或不通孔，使被测点的应力得到释放，并由事先贴在孔周位的应变计测得释放的应变量，再根据弹性力学原理计算出残余应力来。钻孔的直径和深度都不大，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，应用比较广泛。

 

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

一种构件的残余应力盲孔检测法的一种实施方式，

1)准备检测器材：静态应变仪，三根信号线，一根信号补偿线，打孔装置，钻头、手持式磨光机，直角应变片，瞬间黏合剂（502或406），乙醇清洁剂，棉球，粗砂皮，精细砂纸，剪刀，镊子，电烙铁，接线端子，稳压电源，数据记录卡，示意图绘制卡，常用工具箱；

2)调整工件位置及整理现场环境，保证检测试验的精度；

3)选择应力测试点，一般选6~10个点；

4)打磨测试点。先用砂轮进行表面粗加工，再用粗砂皮打磨，最后用细砂纸精打磨，确保表面光滑；

5)用乙醇清洁剂清洁测试点；

6)使用瞬间黏合剂粘贴应变片并按紧，贴片后在示意图卡上绘出工件上各点位置；（每个测试点分开贴两个应变片，分两组检测，振前测试第一组测试点中的一个应变片，振后测试第二组）；

7)将测试线轻轻拉起，小心拉断，使测试线不与构件接触；

8)粘贴接线端子（每点三个方向）；

9)将测试线焊于接线端子上0°、45°、90°位置（每个角度有两根测试线）；

10)将剩余的测试线剪断，接数据线：0°位置接CH1上的A、B，45°位置接CH2上的A、B，90°位置接CH3上的A、B，补偿线接在另外某一点的A、B；

11)电烙铁焊接数据线将：0°，45°，90°数据线焊于对应的测试点，接线端子上，将补偿线暂时焊接在一快不用的接线端子上（当测试此点时，将补偿线换一位置焊好）；

12)将静态应变仪清零，通道1，2，3，（单点平衡）；

13)将打孔装置接入到稳压电源24伏，手持钻枪保持平衡、匀速的钻入（须钻在测试片中心）；

14)钻孔同时由助手观察并记录，静态应变仪记录振前值。依次记录每个孔的振前应变值；

15)起振，对被测工件进行振动时效处理；

16)处理完毕，再对各点的第二组应变片进行打孔检测数值；

17)记录振后应变数值；

18)全部实验数据与测量结果均应列表表示，按公式计算残余应力的大小和方向，并对测量结果进行误差分析；

19)将数据线拆除，清理现场；

20)将数据输入电脑进行软件换算，得出振前、振后的应力变化表；

21)拟定盲孔法残余应力检测报告。

Claims (1)

1.一种构件的残余应力盲孔检测法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备检测器材：静态应变仪，三根信号线，一根信号补偿线，打孔装置，钻头、手持式磨光机，直角应变片，瞬间黏合剂，乙醇清洁剂，棉球，粗砂皮，精细砂纸，剪刀，镊子，电烙铁，接线端子，稳压电源，数据记录卡，示意图绘制卡，常用工具箱；

2)调整工件位置及整理现场环境，保证检测试验的精度；

3)选择应力测试点，一般选6~10个点；

4)打磨测试点；

先用砂轮进行表面粗加工，再用粗砂皮打磨，最后用细砂纸精打磨，确保表面光滑；

5)用乙醇清洁剂清洁测试点；

6)使用瞬间黏合剂粘贴应变片并按紧，贴片后在示意图卡上绘出工件上各点位置；

7)将测试线轻轻拉起，小心拉断，使测试线不与构件接触；

8)粘贴接线端子；

9)将测试线焊于接线端子上0°、45°、90°；

10)将剩余的测试线剪断，接数据线：0°接在CH1上的A、B，45°接在CH2上的A、B，90°接在CH3上的A、B，补偿线接在另外某一点的A、B；

11)电烙铁焊接数据线将：0°，45°，90°数据线焊于对应的测试点，接线端子上，将补偿线暂时焊接在一快不用的接线端子上；

12)将静态应变仪清零，通道1，2，3；

13)将打孔装置接入到稳压电源24伏，手持钻枪保持平衡、匀速的钻入；

14)钻孔同时由助手观察并记录，静态应变仪记录振前值；

依次记录每个孔的振前应变值；

15)起振，对被测工件进行振动时效处理；

16)处理完毕，再对各点的第二组应变片进行打孔检测数值；

17)记录振后应变数值；

18)全部实验数据与测量结果均应列表表示，按公式计算残余应力的大小和方向，并对测量结果进行误差分析；

19)将数据线拆除，清理现场；

20)将数据输入电脑进行软件换算，得出振前、振后的应力变化表；

21)拟定盲孔法残余应力检测报告。