【標準規(guī)范】金屬材料殘余應力測定全釋放應變法編制說明(編輯修改稿)
2025-05-29 07:07 本頁面
【文章內容簡介】 向殘余應力分布情況基本一致，數(shù)值上的差異也不是很大。由圖 5 中可以看出，全釋放法檢測的重軌表面橫向殘余應力在軌底偏離中間 20mm 左右位置、軌底上表面中間偏上位置、軌腰中間位置和軌頭頂部位置都出現(xiàn)了極值情況，除了軌腰中間位置是壓應力外，其他部位都是拉應力。由于切條釋放法對重軌表面橫向殘余應力未進行有效釋放，同全釋放相比所檢測的橫向殘余應力相似性較差。 第 5 頁 共 9 頁 圖 4 重軌表面縱向殘余應力的分布情況 圖 5 重軌表面橫向殘余應力的分布情況 從生產控制的便捷性和經濟性、使用的安全性綜合考慮， TB/T 2344202 TB/T 26352021 規(guī)定切條 釋放法檢測重軌表面縱向殘余應力是否合格的型式檢驗方法 還是 可以接受 的 。 2） 重軌全釋放應變法與 X 射線衍射法 的驗證試驗 全 釋放法殘余應力檢測使用線切割取樣的方法，取樣部位在原先采用 X 射線衍射法測試 完成 的位置， 其余測試過程同上， 測試結果如下表 2。 表 2 全 釋放法測試結果 測點 編號 釋放 應變 /με 殘余應力 /MPa 縱向 橫向 縱向 橫向 1 54 19 11 1 2 233 18 52 12 3 364 71 78 9 4 764 323 152 21 5 1024 622 191 72 6 1014 497 197 44 7 1071 220 229 23 8 847 147 183 24 9 594 185 123 2 10 502 106 107 10 11 115 24 25 2 第 6 頁 共 9 頁 下圖 6 是 全釋放應變法 測量得到的縱 向和 橫向殘余應力沿寬度方向的分布情況 。 下圖 7 是全釋放應變法得到的縱向殘余應力同 X 射線衍射法得到的縱向殘余應力結果比較。 1005005010015020025080 60 40 20 0 20 40 60 80橫向位置/ m m殘余應力/MPa縱向殘余應力橫向殘余應力 圖 6 殘余應力分布 （ 全 釋放法） 05010015020025080 60 40 20 0 20 40 60 80橫向位置 / mm縱向殘余應力差/MPa衍射法釋放法 圖 7 釋放法和 X射線衍射法測量結果的比較 通過對重軌表面 縱向 殘余應力采用全釋放 應變 法和 X 射線衍射法的檢測分析，得到如下結論： （ 1）分布 趨勢 上， 全 釋放法得到的縱向殘余應力 和 X 射線衍射法得到的殘余拉應力的 基本一致，只是在應力大小上存在一定的差異。在軌底中間 40mm 寬度范圍內釋放法得到的縱向拉應力大于 X 射線衍射法測量結果，中間最大相差 50MPa 左右，在兩邊 X 射線衍射法得到的縱向拉應力大于釋 放法的結果，最大相差 70MPa 左右。 （ 2） 在應力大小上存在一定的差異的根本原因在于測量原理上的不同。由于重軌橫截面形狀復雜，軋制和冷卻后產生的殘余應力分布很復雜，不同表面部位及不同深度都存在應力梯度， X 射線衍射法測量的是表層 2mm 面積區(qū)內的平均 殘余應力（表 層下 幾個微米 深度 范圍），而釋放法測量的是體積殘余應力（殘余應力分布梯度是主要影響因素）。 第 7 頁 共 9 頁 （ 3） 為此， 在本標準草案中 第 1 節(jié) 提出“本標準適用于各種金屬材料一定體積單元內的平均宏觀 殘余應力的測定 ”。 3） 鋼板樁 全釋放應變法 、 局部釋放法 與 X 射線衍射法 的驗證試 驗 以 WBZ500 鋼板樁為研究對象，采用 TB/T 23442021 推薦的切條釋放法和全釋放法對其外表面的殘余應力分布規(guī)律進行測試對比 。 試樣長 ，寬 ，高度 ，厚度 。應變測量采用型號為 BZ2206 的靜態(tài)電阻應變儀，應變片選用的是 BA1201BA(11)ZKY，基底尺寸 6 6mm的雙向應變片。 測試方法參考重軌殘余應力測量。測量了 1/2 長度位置和 1/4 長度位置鋼板樁的外表面殘余應力。測試結果如下圖所示。 編號 19 號為 1/2長度位置垂直于長度方向分布的各測試點： 12 號位于左腿 ， 3 號位于左邊角， 46 號 位于底部腹板， 7 號位于右邊角， 89 號位于右腿。 編號 1018 號為 1/4 長度位置垂直于長度方向分布的各測試點： 1011 號位于左腿， 12 號位于左邊角， 1315號位于底部腹板， 16號位于右邊角， 1718 號位于右腿。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 225 200 175 150 125 100
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