
残余应力(Residual Stress)是指在没有外部因素作用时,物体内部仍然存在的自相平衡的应力。它是一种固有应力或内应力,通常在制造过程中由于不均匀的塑性变形或相变而产生。
残余应力的产生原因常见的有以下几种:
机械加工:如切削、弯曲、拉伸等,这些工艺会导致材料的不均匀塑性变形。
热加工:如焊接、铸造、锻造等,这些工艺会导致材料的热膨胀和收缩不均匀。
相变:材料在相变过程中,新旧之间的体积差异会导致残余应力产生。
残余应力的影响通常是有害的,它会导致工件在使用中发生翘曲或扭曲变形,甚至开裂。当然残余应力若是在正常合理的范围内,它也可以被利用来提高零件的疲劳强度和耐磨性能。那么我们怎样才能知道残余应力是否在正常合理的范围内呢?这就要用到残余应力检测仪了,我们可以通过残余应力检测得到的数据来体现残余应力的大小。残余应力检测的方法有多种,目前行业内主要使用的方法有以下几种:
(1)超声波应力检测法
超声波应力检测法是一种利用超声波技术进行应力检测的方法,该方法是基于超声波声弹性理论,运用材料中超声波速与应力之间的固有关系进行应力检测。通过测量超声波在材料内部的传播速度、反射等参数,精确分析材料中的应力状态。超声波应力检测仪具有高精度、无损、快速、简便等优点,广泛应用于航空航天、石油化工、机械制造、轨道交通等领域。
(2)盲孔法应力检测
盲孔法应力检测是一种常用的残余应力检测方法,适用于各向同性的弹性材料。它通过在工件的被测部位贴上应变花,然后在应变花中心打一个小盲孔,引起残余应力的释放,通过测量释放的应变量来计算残余应力的大小和方向。
(3)X射线衍射法应力检测
X射线衍射法也是一种常用的无损检测方法,用于测量材料表面的残余应力。其基本原理是利用X射线照射材料,通过分析衍射信息来测量残余应力。当材料中存在残余应力时,晶面间距会发生变化,导致衍射峰的移动。通过测量衍射峰的位移,可以计算出残余应力的大小和方向。