
殘余應力(Residual Stress)是指在沒有外部因素作用時,物體內(nèi)部仍然存在的自相平衡的應力。它是一種固有應力或內(nèi)應力,通常在制造過程中由于不均勻的塑性變形或相變而產(chǎn)生。
殘余應力的產(chǎn)生原因常見的有以下幾種:
機械加工:如切削、彎曲、拉伸等,這些工藝會導致材料的不均勻塑性變形。
熱加工:如焊接、鑄造、鍛造等,這些工藝會導致材料的熱膨脹和收縮不均勻。
相變:材料在相變過程中,新舊之間的體積差異會導致殘余應力產(chǎn)生。
殘余應力的影響通常是有害的,它會導致工件在使用中發(fā)生翹曲或扭曲變形,甚至開裂。當然殘余應力若是在正常合理的范圍內(nèi),它也可以被利用來提高零件的疲勞強度和耐磨性能。那么我們怎樣才能知道殘余應力是否在正常合理的范圍內(nèi)呢?這就要用到殘余應力檢測儀了,我們可以通過殘余應力檢測得到的數(shù)據(jù)來體現(xiàn)殘余應力的大小。殘余應力檢測的方法有多種,目前行業(yè)內(nèi)主要使用的方法有以下幾種:
(1)超聲波應力檢測法
超聲波應力檢測法是一種利用超聲波技術進行應力檢測的方法,該方法是基于超聲波聲彈性理論,運用材料中超聲波速與應力之間的固有關系進行應力檢測。通過測量超聲波在材料內(nèi)部的傳播速度、反射等參數(shù),精確分析材料中的應力狀態(tài)。超聲波應力檢測儀具有高精度、無損、快速、簡便等優(yōu)點,廣泛應用于航空航天、石油化工、機械制造、軌道交通等領域。
(2)盲孔法應力檢測
盲孔法應力檢測是一種常用的殘余應力檢測方法,適用于各向同性的彈性材料。它通過在工件的被測部位貼上應變花,然后在應變花中心打一個小盲孔,引起殘余應力的釋放,通過測量釋放的應變量來計算殘余應力的大小和方向。
(3)X射線衍射法應力檢測
X射線衍射法也是一種常用的無損檢測方法,用于測量材料表面的殘余應力。其基本原理是利用X射線照射材料,通過分析衍射信息來測量殘余應力。當材料中存在殘余應力時,晶面間距會發(fā)生變化,導致衍射峰的移動。通過測量衍射峰的位移,可以計算出殘余應力的大小和方向。