构件的残余应力盲孔检测法
【专利摘要】本发明公开了一种构件的残余应力盲孔检测法，本发明的盲孔法就是在工件上钻一小通孔或不通孔，使被测点的应力得到释放，并由事先贴在孔周位的应变计测得释放的应变量，再根据弹性力学原理计算出残余应力来。钻孔的直径和深度都不大，不会影响被测构件的正常使用。并且这种方法具有较高的精度，应用比较广泛。
【专利说明】构件的残余应力盲孔检测法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种残余应力检测方法，特别涉及一种构件的残余应力盲孔检测法。
【背景技术】
[0003]通常讲，一个物体，在没有外力和外力矩作用、温度达到平衡、相变已经终止的条件下，其内部仍然存在并自身保持平衡的应力叫做内应力。按照德国学者马赫劳赫提出的分类方法，内应力分为三类:
第I类内应力是存在于材料的较大区域(很多晶粒)内，并在整个物体各个截面保持平衡的内应力。当一个物体的第I类内应力平衡和内力矩平衡被破坏时，物体会产生宏观的尺寸变化。
[0004]在工程上通常所说的残余应力就是第I类内应力。到目前为止，第I类内应力的测量技术最为完善，它们对材料性能和构件质量的影响也研究得最为透彻。
[0005]除了这样的分类方法以外，工程界也习惯于按产生残余应力的工艺过程来归类和命名，例如铸造应力、焊接应力、热处理应力、磨削应力、喷丸应力等等,而且一般指的都是第I类内应力。
[0006]机械零部件和大型机械构件中的残余应力对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命有着十分重要的影响。适当的、分布合理的残余压应力可能成为提高疲劳强度、提高抗应力腐蚀能力，从而延长零件和构件使用寿命的因素；而不适当的残余应力则会降低疲劳强度，产生应力腐蚀，失去尺寸精度，甚至导致变形、开裂等早期失效事故。
[0007]
【发明内容】
[0008]为了克服上述缺陷，本发明提供了一种具有较高测量精度的构件的残余应力盲孔检测法。
[0009]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种构件的残余应力盲孔检测法，包括以下步骤:
1)准备检测器材:静态应变仪，三根信号线，一根信号补偿线，打孔装置，钻头、手持式磨光机，直角应变片，瞬间黏合剂(502或406)，乙醇清洁剂，棉球，粗砂皮，精细砂纸，剪刀，镊子，电烙铁，接线端子，稳压电源，数据记录卡，示意图绘制卡，常用工具箱；
2)调整工件位置及整理现场环境，保证检测试验的精度；
3)选择应力测试点，一般选6?10个点；
4)打磨测试点。先用砂轮进行表面粗加工,再用粗砂皮打磨,最后用细砂纸精打磨,确保表面光滑；
5)用乙醇清洁剂清洁测试点； 6)使用瞬间黏合剂粘贴应变片并按紧，贴片后在示意图卡上绘出工件上各点位置；(每个测试点分开贴两个应变片，分两组检测，振前测试第一组测试点中的一个应变片，振后测试第二组)
7)将测试线轻轻拉起，不能拉断，使测试线不与构件接触；
8)粘贴接线端子(每点三个方向)；
9)将测试线焊于接线端子上0°、45°、90°(每个角度有两根测试线)；
10)将剩余的测试线剪断，接数据线:0°接在CHl上的A、B，45°接在012上的4、8，90。接在CH3上的A、B，补偿线接在另外某一点的A、B ;
11)电烙铁焊接数据线将:0°，45°，90°数据线焊于对应的测试点，接线端子上，将补偿线暂时焊接在一快不用的接线端子上(当测试此点时，将补偿线换一位置焊好)；
12)将静态应变仪清零，通道1，2，3，(单点平衡)；
13)将打孔装置接入到稳压电源24伏，手持钻枪保持平衡、匀速的钻入(须钻在测试片中心)；
14)钻孔同时由助手观察并记录，静态应变仪记录振前值。依次记录每个孔的振前应变值；
15)起振，对被测工件进行振动时效处理；
16)处理完毕，再对各点的第二组应变片进行打孔检测数值；
17)记录振后应变数值；
18)全部实验数据与测量结果均应列表表示，按公式计算残余应力的大小和方向，并对测量结果进行误差分析；
19)将数据线拆除，清理现场；
20)将数据输入电脑进行软件换算，得出振前、振后的应力变化表；
21)拟定盲孔法残余应力检测报告。
[0010]本发明的有益效果是:本发明的盲孔法就是在工件上钻一小通孔或不通孔，使被测点的应力得到释放，并由事先贴在孔周位的应变计测得释放的应变量，再根据弹性力学原理计算出残余应力来。钻孔的直径和深度都不大，不会影响被测构件的正常使用。并且这种方法具有较高的精度，应用比较广泛。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0013]一种构件的残余应力盲孔检测法的一种实施方式，
1)准备检测器材:静态应变仪，三根信号线，一根信号补偿线，打孔装置，钻头、手持式磨光机，直角应变片，瞬间黏合剂(502或406)，乙醇清洁剂，棉球，粗砂皮，精细砂纸，剪刀，镊子，电烙铁，接线端子，稳压电源，数据记录卡，示意图绘制卡，常用工具箱；
2)调整工件位置及整理现场环境，保证检测试验的精度；
3)选择应力测试点，一般选6?10个点；
4)打磨测试点。先用砂轮进行表面粗加工,再用粗砂皮打磨,最后用细砂纸精打磨,确保表面光滑；
5)用乙醇清洁剂清洁测试点；
6)使用瞬间黏合剂粘贴应变片并按紧，贴片后在示意图卡上绘出工件上各点位置；(每个测试点分开贴两个应变片，分两组检测，振前测试第一组测试点中的一个应变片，振后测试第二组)；
7)将测试线轻轻拉起，小心拉断，使测试线不与构件接触；
8)粘贴接线端子(每点三个方向)；
9)将测试线焊于接线端子上0°、45°、90°位置(每个角度有两根测试线)；
10)将剩余的测试线剪断，接数据线:0°位置接CHl上的A、B，45°位置接CH2上的A、B，90°位置接CH3上的A、B，补偿线接在另外某一点的A、B ;
11)电烙铁焊接数据线将:0°，45°，90°数据线焊于对应的测试点，接线端子上，将补偿线暂时焊接在一快不用的接线端子上(当测试此点时，将补偿线换一位置焊好)；
12)将静态应变仪清零，通道1，2，3，(单点平衡)；
13)将打孔装置接入到稳压电源24伏，手持钻枪保持平衡、匀速的钻入(须钻在测试片中心)；
14)钻孔同时由助手观察并记录，静态应变仪记录振前值。依次记录每个孔的振前应变值；
15)起振，对被测工件进行振动时效处理；
16)处理完毕，再对各点的第二组应变片进行打孔检测数值；
17)记录振后应变数值；
18)全部实验数据与测量结果均应列表表示，按公式计算残余应力的大小和方向，并对测量结果进行误差分析；
19)将数据线拆除，清理现场；
20)将数据输入电脑进行软件换算，得出振前、振后的应力变化表；
21)拟定盲孔法残余应力检测报告。
【权利要求】
1.一种构件的残余应力盲孔检测法，其特征在于，包括以下步骤: 1)准备检测器材:静态应变仪，三根信号线，一根信号补偿线，打孔装置，钻头、手持式磨光机，直角应变片，瞬间黏合剂，乙醇清洁剂，棉球，粗砂皮，精细砂纸，剪刀，镊子，电烙铁，接线端子，稳压电源，数据记录卡，示意图绘制卡，常用工具箱； 2)调整工件位置及整理现场环境，保证检测试验的精度； 3)选择应力测试点，一般选6?10个点； 4)打磨测试点； 先用砂轮进行表面粗加工，再用粗砂皮打磨，最后用细砂纸精打磨，确保表面光滑； 5)用乙醇清洁剂清洁测试点； 6)使用瞬间黏合剂粘贴应变片并按紧，贴片后在示意图卡上绘出工件上各点位置； 7)将测试线轻轻拉起，小心拉断，使测试线不与构件接触； 8)粘贴接线端子； 9)将测试线焊于接线端子上O。、45°、90°； 10)将剩余的测试线剪断，接数据线:0°接在CHl上的A、B，45°接在CH2上的A、B，90。接在CH3上的A、B,补偿线接在另外某一点的A、B ； 11)电烙铁焊接数据线将:0°，45°，90°数据线焊于对应的测试点，接线端子上，将补偿线暂时焊接在一快不用的接线端子上； 12)将静态应变仪清零，通道1，2，3; 13)将打孔装置接入到稳压电源24伏，手持钻枪保持平衡、匀速的钻入； 14)钻孔同时由助手观察并记录，静态应变仪记录振前值； 依次记录每个孔的振前应变值； 15)起振，对被测工件进行振动时效处理； 16)处理完毕，再对各点的第二组应变片进行打孔检测数值； 17)记录振后应变数值； 18)全部实验数据与测量结果均应列表表示，按公式计算残余应力的大小和方向，并对测量结果进行误差分析； 19)将数据线拆除，清理现场； 20)将数据输入电脑进行软件换算，得出振前、振后的应力变化表； 21)拟定盲孔法残余应力检测报告。
【文档编号】G01L1/00GK104296894SQ201410609162
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】尚修鑫 申请人:苏州精创光学仪器有限公司