原理
基於著名的布拉格方程2dsinθ=nλ:即一定波長的X射線照射到晶體材料上,相鄰兩個原子面衍射時的X射線光程差正好是波長的整數倍。通過測量衍射角變化Δθ從而得到晶格間距變化Δd,根據胡克定律和彈性力學原理,計算出材料的殘餘應力。
殘餘應力測量方法
1.盲孔法殘餘應力測量HK21B型盲孔法應力測試儀它的原理是在平衡狀態下的原始應力場上鑽孔,以去除一部分具有應力的金屬,而使圓孔附近部分金屬內的應力得到鬆弛,鑽孔破壞了原來的應力平衡狀態而使應力重新分布,並呈現新的應力平衡,從而使圓孔附近的金屬發生位移或應變,通過高靈敏度的應變儀,測量鑽孔後的應變數,就可以計算原應力場的應力值,還可作為在靜力強度研究中測量結構及材料任意點變形的應力分析儀器。如果配用相應的感測器,也可以測量力、壓力、扭矩、位移和溫度等物理量。它以計算機為中央微處理機,採用高精度測量放大器、數據採集和處理器,測量中無需調零,可直接測出殘餘應力值的大小及方向,實現了殘餘應力測量的自動化。 2.磁測法殘餘應力測量HC21B型磁測儀主要是通過磁測法來測定鐵磁材料在內應力的作用下磁導率發生的變化確定殘餘應力的大小和方向。眾所周知,鐵磁材料具有磁疇結構,其磁化方向為易磁化軸向方向,同時具有磁致伸縮性效應,且磁致伸縮係數是各向異性的,在磁場作用下,應力產生磁各向異性。磁導率作為張量與應力張量相似。本儀器通過精密感測器和高精度的測量電路,將磁導率變化轉變為電信號,輸出電流(或電壓)值來反映應力值的變化,並通過裝有特定殘餘應力計算機軟體的計算機計算,得出殘餘應力的大小、方向和應力的變化趨勢。
殘餘應力測量步驟
1、將應變花按應變計貼上通用方法準確貼上在試樣測量點上焊好測量導線。貼上前試樣表面應打磨,但在打磨時不能破壞原有殘餘應力場。
2、連線應變儀。將工作片和補償片分別連線在應變儀的連線埠上(也可以用待測的應變花作為補償片),檢查各應變片電阻。
3、安裝鑽具:
將帶觀察鏡的鑽具放在試樣表面上,必要時開明燈,在觀察鏡里觀察,初步對準應變花中心位置。
然後在鑽具支腿與試樣接觸處滴膠水,膠水固化後擰緊鑽具支腿上的鎖帽,將鑽具固定於試樣表面。
再鬆開鎖緊壓調X一Y方向的四個調節螺釘3(必須先松後緊),使觀察鏡的十字線中心在轉動觀觀察時始終與應變花中心保持重合。
最後,鎖緊壓蓋,應變儀重新調零。
4、鑽孔:
取下觀察鏡,將專用端面銑刀的鑽桿擦乾淨,滴上潤滑油,(需用縫紉機油,不可使用一般機油),插入鑽具的套筒內,用手輕輕轉動,划去鑽削部位的應變花基底後,取出鑽桿。此時,每個應變計的應變讀數應當變化不大,再次調態電阻應變儀的零點。
將配置中1.5鑽頭的鑽桿擦乾淨,滴上潤滑油(需用縫紉機油,不可使用一般機油)插入鑽具套筒內,鬆開鑽桿上的定位卡圈,在鑽桿卡圈與鑽具套筒間塞入厚度2mm的鑽孔深度控制墊塊,使鑽頭與工件接觸後固定卡圈。除去2mm的墊塊,連線好手電鑽,調壓器調至60一70V,即可開鑽。保持合適的壓力,鑽至卡圈與夾具套筒間貼合,即預定孔深,拔出鑽桿。拔出鑽桿過3——5分鐘,當應變儀指示穩定時,即可測出應力、應變和殘餘應力示值。
殘餘應力檢測儀
Sigmar殘餘應力檢測儀具有精度高、性能穩定、性價比高等特點。旗下ASM3.0型全自動殘餘應力檢測儀、ASMC1-9型殘餘應力檢測儀、ASMB2-8*n型殘餘應力採集箱、ASM2-3-X型鏇鈕式殘餘應力檢測儀、ASMB1-16型高精度殘餘應力檢測儀、ASM1.0全自動殘餘應力檢測儀、SRSS3-1應力、應變線上檢測儀、ASMC2-4/2殘餘應力檢測儀等均是濟南西格馬公司自主研發的性能極高的殘餘應力檢測儀。