*,?各種機械構(gòu)件在制造時往往都會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。在制造過程中,適當?shù)臍堄鄳?yīng)力可能成為零件強化的因素,不適當?shù)臍堄鄳?yīng)力則可能導(dǎo)致變形和開裂等工藝缺陷; 在加工以后,殘余應(yīng)力將影響構(gòu)件的靜載強度、疲勞強度、抗應(yīng)力腐蝕能力及形狀尺寸的穩(wěn)定性。 一個構(gòu)件殘余應(yīng)力狀態(tài)如何,是設(shè)計者、制造者和使用者共同關(guān)心的問題。無損地測定殘余應(yīng)力是改進強度設(shè)計,提高工藝效果,檢驗產(chǎn)品質(zhì)量和進行設(shè)備安全分析的必要手段。芬蘭stresstech oy公司專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)的殘余應(yīng)力測試儀在廣泛投入使用。
在現(xiàn)代機械工程中,由于焊接技術(shù)的進展,使許多巨大金屬機構(gòu)的制造成為可能,但隨之而來的問題就包括如何測定并進而控制其殘余應(yīng)力的大小和分布。這是一個不可掉以輕心的問題,它關(guān)系到工程的質(zhì)量、壽命和安全。實際上,對于諸如球罐、塔器、軋輥、鐵路、橋梁船舶、海上石油平臺、水利水電工程中的大閘門和壓力鋼管等等大型構(gòu)船舶、海上石油平臺、水利水電工程中的大閘門和壓力鋼管等等大型構(gòu)件,以及航空、航天、核工業(yè)的有關(guān)設(shè)備,各有關(guān)部門都已把測定和控制殘余應(yīng)力的問題提到重要議事日程上來。
為了消除對構(gòu)件帶來不良影響的殘余應(yīng)力,傳統(tǒng)的熱時效方法還在普遍采用,而后來興起的振動時效技術(shù)也正逐步形成推廣應(yīng)用的熱潮。顯然,檢測構(gòu)件時效前后,特別是振動時效前后各部位殘余應(yīng)力的變化,對于確定和正確掌握時效工藝是十分必要的。為了提高某些零件的疲癆強度,材料強度專家們提出采用噴丸、滾壓、表面熱處理以及表面化學(xué)熱處理等辦法。就其強化機理而言,這里就包括 一個至關(guān)重要的因素──殘余壓應(yīng)力的作用。因此,無損地測定零件表面殘余應(yīng)力對于確定和正確掌握強化工藝也是十分必要的。機械設(shè)備的失效分析表明,應(yīng)力腐蝕是導(dǎo)致零部件損傷和斷裂事故的主要原因之一。其中,因焊接或其它工藝產(chǎn)生的殘余拉應(yīng)力所引起的事故占大多數(shù)。因此對于在腐蝕介質(zhì)中工作的構(gòu)件,殘余應(yīng)力是正或是負,以及值的大小肯定是不容忽視的參數(shù)。
許多零件經(jīng)過淬火、回火、磨削之后發(fā)現(xiàn)了裂紋。為了判定裂紋產(chǎn)生的主要原因,就必須分別研究熱處理應(yīng)力和磨削應(yīng)力。為了保證零部件形狀尺寸的準確性和穩(wěn)定性,也必須重視它的殘余應(yīng)力現(xiàn)狀和變化趨勢。凡要求精密之處,測定關(guān)鍵零部件的殘余應(yīng)力顯然是非常重要的。
在各種無損測定殘余應(yīng)力的方法之中,X射線衍射法被*為zui可靠和*的。它原理成熟,方法完善,經(jīng)歷了七十余年的進程,在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于機械工程和材料科學(xué),取得了成果。
殘余應(yīng)力測試儀是一種簡化和實用化的X射線衍射裝置,因而它還有一項附加的功能──測定鋼中殘余奧氏體含量。由于它適用于各種實體工件,而且能夠針對同一點以不同的φ角、Ψ角進行測試,以探測織構(gòu)的影響,這項功能便具備了重要而*的用途。