钛合金壳体长焊缝自动化X射线残余应力测试系统的制作方法

本发明涉及计量检测处理，更具体地，涉及钛合金壳体长焊缝自动化x射线残余应力测试系统。

背景技术：

1、钛合金的焊接性能受多种因素的影响，包括合金成分、热处理状态、焊接方法和焊接工艺等，所以钛合金具有一定的焊接难度，但采用适当的焊接方法和工艺，可以实现良好的焊接性能。常用的钛合金焊接方法包括电弧焊(包括氩弧焊、氩氙弧焊等)、激光焊、电子束焊等。长焊缝是指具有较长长度的焊接接头，用于连接两个或多个零部件。这种类型的焊接常见于需要连接大型结构或较长构件的应用中，例如船舶、油罐、管道、桥梁等。x射线测试应力的工作原理基于布拉格定律。当x射线射向晶体时，会发生衍射现象。根据布拉格定律，晶体平面的衍射角度与晶格间距相关。当材料受到应力作用时，晶格间距会发生微小的变化，从而导致衍射角发生偏移。通过测量衍射角的变化，可以计算出材料内部的残余应力。一些关键应用中，如航空航天、汽车、核工业等领域，残余应力对于零部件的寿命和可靠性至关重要。残余应力也会影响材料的抗腐蚀性能，加速腐蚀的发生。残余应力还会导致材料或构件的尺寸发生变化，这可能导致装配困难、失配或变形等问题。因此，对于许多工程应用而言，了解和控制残余应力是至关重要的。通过适当的材料选择、工艺控制和后处理方法来降低残余应力的水平，从而提高材料和构件的性能、寿命和可靠性。

2、因此，准确评估和监测长焊缝的残余应力是大型机械制造过程中的重要任务。x射线测量技术由于其非破坏性和高精度的特点，成为测量焊接接头残余应力的有效方法之一。通过测量焊缝区域的x射线衍射图案，可以推导出残余应力的分布情况。在大型机械制造中，特别是在造船业，钛合金是常用的材料之一，具有优异的强度和耐腐蚀性能。因此，钛合金长焊缝的残余应力测试对于保证船体结构的可靠性至关重要。

技术实现思路

1、本发明提供一种钛合金壳体长焊缝自动化x射线残余应力测试系统，以解决现有长焊缝残余应力测试的准确度低的问题。

2、根据本发明的一个方面，提供一种钛合金壳体长焊缝自动化x射线残余应力测试系统，包括：

3、双通道x射线应力测试仪，用于测量壳体焊缝上的残余应力数据；

4、无人小车，用于搭载双通道x射线应力测试仪，在预定的路径沿着焊缝上移动，并通过双通道x射线应力测试仪进行应力测试；

5、数据处理模块，用于接收存储无人小车和双通道x射线应力测试仪的数据，并将无人小车的各点位轨迹数据和双通道x射线应力测试仪的焊缝数据进行整合和处理；

6、控制中心，分别与所述双通道x射线应力测试仪和无人小车相连，用于控制无人小车运动轨迹和双通道x射线应力测试仪的操作。

7、在上述方案基础上优选，所述双通道x射线应力测试仪包括两个相互独立的测试通道，两个所述测试通道进行多点位的应力测试。

8、在上述方案基础上优选，所述数据处理模块与所述控制中心电性相连。

9、在上述方案基础上优选，所述无人小车受控于所述控制中心，以按预定的路径在焊缝上移动。

10、在上述方案基础上优选，所述双通道x射线应力测试仪在待测试对象上分段测量。

11、本发明的一种钛合金壳体长焊缝自动化x射线残余应力测试系统，利用x射线衍射原理对长焊缝进行测量，并采用高精度的检测器和数据处理算法，以最小化测试误差，将通过比较实测衍射角度与无应力样品的基准衍射角度，计算出长焊缝区域的残余应力，并提供准确的测试结果。

技术特征：

1.一种钛合金壳体长焊缝自动化x射线残余应力测试系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种钛合金壳体长焊缝自动化x射线残余应力测试系统，其特征在于，所述双通道x射线应力测试仪包括两个相互独立的测试通道，两个所述测试通道进行多点位的应力测试。

3.如权利要求1所述的一种钛合金壳体长焊缝自动化x射线残余应力测试系统，其特征在于，所述数据处理模块与所述控制中心电性相连。

4.如权利要求1所述的一种钛合金壳体长焊缝自动化x射线残余应力测试系统，其特征在于，所述无人小车受控于所述控制中心，以按预定的路径在焊缝上移动。

5.如权利要求4所述的一种钛合金壳体长焊缝自动化x射线残余应力测试系统，其特征在于，所述双通道x射线应力测试仪在待测试对象上分段测量。

技术总结
本发明的一种钛合金壳体长焊缝自动化X射线残余应力测试系统，包括：双通道X射线应力测试仪，用于测量壳体焊缝上的残余应力数据；无人小车，用于搭载双通道X射线应力测试仪，在预定的路径沿着焊缝上移动，并通过双通道X射线应力测试仪进行应力测试；数据处理模块，用于接收存储无人小车和双通道X射线应力测试仪的数据。本发明的一种钛合金壳体长焊缝自动化X射线残余应力测试系统，利用X射线衍射原理对长焊缝进行测量，并采用高精度的检测器和数据处理算法，以最小化测试误差，将通过比较实测衍射角度与无应力样品的基准衍射角度，计算出长焊缝区域的残余应力，并提供准确的测试结果。

技术研发人员：彭煜,陈怀江,王礼宾,蔡纯,陈磊,胡志田
受保护的技术使用者：武汉武船计量试验有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31