金属焊接材料 焊口无损残余应力测试

测试标准

GB/T 7704-2017、GB/T 38952-2020、GB/T 33210-2016、GB/T33163-2016、GB/T 31310-2014、GB/T 31218-2014、GB/T 24179-2009、GB/T38811-2020、ASTM E837-99等。

测试目的

金属材料在机械加工和热加工的过程中都会产生不同的残余应力。残余应力的存在对材料的力学性能有着重大的影响，残余应力的检测对于热处理工艺、表面强化处理工艺、消除应力工艺的效果及不良品的控制分析有着重要意义。

测试方法

残余应力的测量方法可以分为有损和无损两大类。有损测试方法就是应力释放法，也可以称为机械的方法；无损方法就是物理的方法。机械方法用得*多的是钻孔法（盲孔法），还有针对一定对象的环芯法。物理方法中用得*多的是X射线衍射法，其他主要物理方法还有中子衍射法、磁性法、超声法以及压痕应变法。

残余应力检测方法主要包括盲孔法、磁测法和X射线法。

1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，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*大的点或工件在使用过程中承力*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，自动计算出残余应力值的大小和应力方向。

3.2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，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。

3X射线法

X射线应力分析为测量材料近表层约10um深的残余应力提供了一种非破坏性测量方法。常用于测试脆性和不透明材料。基本原理是当试样中存在残余应力时，晶面间距将发生变化，发生布拉格衍射时，产生的衍射峰也将随之移动，移动距离的大小与应力大小有关。测试时以测量衍射线位移作为原始数据，所测得的结果实际上是残余应变，而残余应力是通过虎克定律由残余应变计算得到的。