殘余應(yīng)力分類與評(píng)估-預(yù)覽頁
【正文】 除方法由于殘余應(yīng)力會(huì)對(duì)構(gòu)件質(zhì)量產(chǎn)生諸多不良影響，故相關(guān)專業(yè)人士對(duì)如何消除展開了諸多研究并且系統(tǒng)化提出了消除和控制構(gòu)件中殘余應(yīng)力的方法。（3）脈動(dòng)法通過在零件上施加一定載荷和頻率，呈周期變化的循環(huán)載荷，可以有效釋放零件的殘余應(yīng)力。②人工熱時(shí)效，熱時(shí)效工藝要求比較嚴(yán)格，升溫和降溫的速度對(duì)熱時(shí)效的效果影響很大。該法成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、時(shí)間比較短，可避免金屬零件在熱時(shí)效過程中產(chǎn)生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷。但是由于超聲波法只能解決構(gòu)件表層一定深度內(nèi)的應(yīng)力問題，所以相對(duì)應(yīng)用環(huán)境較窄，且成本頗高。（6）脈沖磁場(chǎng)消除殘余應(yīng)力，MPS公司開發(fā)出一項(xiàng)以非熱方式消除金屬中殘余應(yīng)力的技術(shù)，稱之為脈沖磁處理( Pulsed Magnetic Treatment, PMT )。是利用爆炸沖擊波的能量使構(gòu)件應(yīng)變區(qū)產(chǎn)生塑性變形，從而達(dá)到降低或消除殘余應(yīng)力的目的。上述方法中外機(jī)械拉伸(壓縮)法可達(dá)90％左右，恒溫時(shí)效法10～35％，振動(dòng)消除法20～70％，深冷處理法25％～83％。因此，采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法是有實(shí)用意義的。因此，這種測(cè)試方法又稱為機(jī)械側(cè)試法或應(yīng)力釋放法。假定一塊各向同性的平板中存在某一殘余應(yīng)力，若鉆一小孔，孔邊的徑向應(yīng)力下降為零，孔區(qū)附近應(yīng)力重新分布，該應(yīng)力的變化稱為釋放應(yīng)力。近年來各國(guó)研究者繼續(xù)對(duì)盲孔法作了大量的研究工作，從實(shí)際操作中的各種工藝岡素、誤差來源等方面進(jìn)行了深入分析，使其日趨完善。方法是用一種皇冠形銑刀加工出一個(gè)圓環(huán)形槽，中間為一個(gè)環(huán)芯。用改進(jìn)后的特殊應(yīng)變計(jì)來測(cè)量環(huán)芯表面產(chǎn)生的應(yīng)變。剝層法僅適合于平板類樣品，可用于測(cè)量?jī)?nèi)部宏觀殘余應(yīng)力，但不能用于表面應(yīng)力或近表層內(nèi)力的測(cè)量。因此X射線衍射法的工程上最為應(yīng)用廣泛，其余方法理論上尚不夠完善，或者相應(yīng)的測(cè)試設(shè)備比較稀缺，工程應(yīng)用受到限制。X射線穿透能力有限，因而僅能測(cè)量材料與制品淺表層范圍內(nèi)的平均二維應(yīng)力，該法的主要缺點(diǎn)是尺寸和幾何形狀有很大限制。X射線測(cè)殘余應(yīng)力一般有以下特點(diǎn)：①速度快，準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單；②理論成熟，精度高，結(jié)果可靠；③非破壞性測(cè)量，對(duì)金屬構(gòu)建的性能損害小，表面應(yīng)力測(cè)量時(shí)屬無損檢測(cè)，必須剝層測(cè)內(nèi)部應(yīng)力時(shí)，屬有損檢測(cè)；④無需制備樣品能夠直接測(cè)量；⑤可測(cè)量指定點(diǎn)的應(yīng)力分布情況；⑥一定條件下，可測(cè)定復(fù)相材料中某一指定相的應(yīng)力；⑦測(cè)材料彈性應(yīng)變時(shí)往往是彈性應(yīng)變和范性應(yīng)變之和。由于穿透深度極淺，在測(cè)內(nèi)部應(yīng)力時(shí)必須剝層。這種設(shè)備的稀缺限制人們將其用于日常的科學(xué)研究與測(cè)試工作。 中子衍射的基本原理和X射線衍射十分相似，其不同之處在于：①X射線是與電子相互作用，因而它在原子上的散射強(qiáng)度與原子序數(shù)成正比，而中子是與原子核相互作用，它在不同原子核上的散射強(qiáng)度不是隨值單調(diào)變化的函數(shù)，這樣，中子就特別適合于確定點(diǎn)陣中輕元素的位置(X射線靈敏度不足)和值鄰近元素的位置（X 射線不易分辨）；②對(duì)同一元素，中子能區(qū)別不同的同位素，這使得中子衍射在某些方面，特別在利用氫氘的差別來標(biāo)記、研究有機(jī)分子方面有其特殊的優(yōu)越性；③中子具有磁矩，能與原子磁矩相互作用而產(chǎn)生中子特有的磁衍射，通過磁衍射的分析可以定出磁性材料點(diǎn)陣中磁性原子的磁矩大小和取向，因而中子衍射是研究磁結(jié)構(gòu)的極為重要的手段；④一般說來中子比X射線具有高得多的穿透性，因而也更適用于需用厚容器的高低溫、高壓等條件下的結(jié)構(gòu)研究。然而，它的缺點(diǎn)是需要特殊的強(qiáng)中子源，并且由于源強(qiáng)不足而常需較大的樣品和較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)收集時(shí)間，測(cè)試成本太高，中子衍射設(shè)備非常稀缺，僅限于若干歐美國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，國(guó)內(nèi)尚無該方面的研究報(bào)道。這個(gè)規(guī)律為利用超聲波測(cè)定殘余應(yīng)力提供了理論根據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。超聲波僅只分解成兩個(gè)方向的超聲波(反射波和折射波)。 磁測(cè)法當(dāng)鐵磁材料中有殘余應(yīng)力存在時(shí)，其磁性會(huì)發(fā)生變化，人們就利用磁性的這種變化來評(píng)定鐵磁材料中的殘余應(yīng)力。當(dāng)施加一磁場(chǎng)或應(yīng)力于材料時(shí)，磁疇有變化的趨勢(shì)，但由于釘扎源的存在，作用區(qū)中磁疇的大小僅在外因達(dá)到某一數(shù)值時(shí)才會(huì)變化，疇界不連續(xù)的移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電磁脈沖，叫巴克豪森信號(hào)，通過這些信號(hào)的處理我們可以得到應(yīng)力分布情況。在我國(guó)，測(cè)殘余應(yīng)力的磁性法用得較多的是磁應(yīng)變法。
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