射線法與應(yīng)力釋放法測量焊接應(yīng)力的對比研究
- 2016-03-14 11:36:00
- 合肥工業(yè)大學(xué) 孫明如 原創(chuàng)
- 7686
常用的焊接結(jié)構(gòu)殘余內(nèi)應(yīng)力的測試方法，按其原理可分為兩 大類：應(yīng)力釋放機械測量法和無損的物理測量法。由于電陰應(yīng)變片電測法與機械法的配合使用，大大降低了機械法對構(gòu)件的破壞性；物理法中比較常用的是X光射線衍射測量法。本文對兩種測量測量方法測量結(jié)果的曲同點作了比較詳細的對比討論，并從理論上進行了解釋。
1 實驗過程
母材為500MPa級的15MnVN正火低合金高強度鋼，厚度20mm，采用半自動CO2氣體保護焊，焊絲用H04Mn2SiTiA。接頭尺寸如圖1所示。接頭是在點因定位焊拘束狀態(tài)下進行的焊接的，在各測量點研磨、電解拋光后用XYL--75型X射線應(yīng)力測定儀測量殘余應(yīng)力，然后在同一點再用應(yīng)力釋放法（雙柵應(yīng)變花）測量應(yīng)力。測量位置分別是如圖1的示的焊縫縱向中心線，熔合線和垂直于焊縫的B線。
實驗結(jié)果表示在圖2中，平行于焊縫縱向的應(yīng)力用σL表示，垂直于焊縫的橫向應(yīng)力用σT表示。從圖2（a）和（b）可以看出，除焊縫用熱 影響區(qū)外，用兩 種方法測得的殘余應(yīng)力的頒是相當(dāng)吻合的。這說明用X射線衍射法測量應(yīng)力的精度與應(yīng)力釋放法是在同一水平上的。而在焊縫和熔合線上，兩 種方法的測量結(jié)果存在明顯的差別，如圖2（c）（d）所示。在焊縫縱向除兩端及其附近外，用應(yīng)力釋放法測故里和殘余應(yīng)力的數(shù)值近似等于屈服極限，而用X射線法測得的應(yīng)力數(shù)值沒有達到屈服極限。
3 結(jié)論
用X射線法在焊接接頭母材上測量的殘余應(yīng)力與用機械法測量的結(jié)果有很好的一致性，而用兩種方法在焊接區(qū)測得的殘余應(yīng)力值存在一些差距，這一矛盾現(xiàn)象可解釋為鋼中的基線應(yīng)力是鐵素體和珠光體處于平衡狀態(tài)下的應(yīng)力。
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