合金材料残余应力检测 力学性能测试

物理测定法主要有射线法、磁性法、超声波法，以及国内首创的压痕应变法（GB/T24179-2009），均属于无损检测方法。射线法理论完善，但因有射线伤害和仅能测定表面应力使其应用受到很大限制；磁性法为根据铁磁体磁饱和过程中应力与磁化曲线之间的变化关系进行测定，在一定范围内适用；压痕应变法采用电阻应变片作为测量用敏感元件，在应变花中心部位采用冲击加载制造压痕以代替钻孔，通过应变仪记录压痕区外弹性区应变增量的变化，从而获得对应于残余应力大小的真实弹性应变，求出残余应力的大小。从已有工程应用结果看，这类方法既有应力释放法的优点，测试设备相对简单，测试结果准确可靠，又有物性法的优点，被测件表面无明显损伤（压痕直径约1.2mm，深度0.2mm），属于无损应力检测方法。综合各方面的资料，本公司开展残余应力检测方面的研究主要以压痕法、小直径盲孔法、X射线衍射法为主。
盲孔法
盲孔法残余应力检测法就是在工件的被测部位贴上应变花（计），通过在应变花（计）中心打一个Φ2mm左右的小盲孔引起残余应力的释放，同时，由残余应力测试仪将这种释放量测出并通过计算得出该部位的残余应力大小和方向。
盲孔法残余应力检测的步骤如下：
1、 在工件上选定残余应力测量点，一般是选择工件上残余应力值Zui大的点或工件在使用过程中承力Zui大的点；
2、将被测点表面打磨到粗糙度Ra0.8左右；
3、用炳酮或酒精将打磨面清洗干净；
4、用快凝胶将应变花（计）粘贴在被测点；
5、快凝胶凝固后，将应变计上的应变片的引线与残余应力检测仪的测量线通过接线端子连接起来；
6、将残余应力检测仪修正调零；
7、用专用装置在应变花（计）中心打一个Φ2mm、深约2.5mm的盲孔；
8、打完孔15分钟后，用检测仪测量打孔后释放的应变量，同时自动计算出残余应力值的大小和应力方向。
磁测法
磁测法残余应力检测法主要是通过磁测法来测定铁磁材料在内应力的作用下磁导率发生的变化确定残余应力的大小和方向。众所周知，铁磁材料具有磁畴结构，其磁化方向为易磁化轴向方向，同时具有磁致伸缩性效应，且磁致伸缩系数是各向异性的，在磁场作用下，应力产生磁各向异性。磁导率作为张量与应力张量相似。本仪器通过精密传感器和高精度的测量电路，将磁导率变化转变为电信号，输出电流（或电压）值来反映应力值的变化，并通过装有特定残余应力计算机软件的计算机计算，得出残余应力的大小、方向和应力的变化趋势。