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          鋁合金工件殘余應力測試試驗

          來源:南京聚航科技有限公司   2024年11月07日 13:08  

          鋁合金工件生產過程一般經過壓鑄、機加工等多道工序,每道工序都有可能產生殘余應力。為了確保產品的可靠性和安全性,一般會進行熱時效工藝消除應力。本文主要是對鋁合金工件進行殘余應力檢測,用以驗證不同工藝效果,改進生產工藝,確保產品性能。

          試驗儀器

          殘余應力測試方法有很多,盲孔法是常用的方法之一,有操作簡單,適用范圍廣,不受材料形狀限制等優(yōu)點,本次就是采用盲孔法檢測鋁合金殘余應力。儀器采用南京聚航科技有限公司的JHMK多點殘余應力測試系統(tǒng),由JHYC靜態(tài)應變儀和JHZK精密殘余應力鉆孔裝置組成。多點測量效率高,全軟件設置,可自動實時計算殘余應力,實時顯示和保存應力應變數值,測量結果直觀明了,儀器精度高。

          試驗依據:《GBT?31310-2014?金屬材料 殘余應力測定 鉆孔應變法

          測試方案

          1)測點位置選取

          應變測試點的選取原則應遵循以下幾點:1.理論計算的高應力區(qū)和實際發(fā)生開裂的部位;2.進一步優(yōu)化設計關注的部位。根據以上原則,測點選擇在鋁合金加工易開裂位置,全部采用三軸應變花。

          (2)應變片粘貼及連接:將各個測點位置進行打磨清潔,粘貼應變片及接線端子。

          (3)線纜連接:完成貼片后,將應變片接入JHYC靜態(tài)應變儀,查看數據。

          (4)鉆孔支架放置:確認數據穩(wěn)定正常后,將支架放置于測點位置,對好中心后調節(jié)鉆孔深度。

          (5)開始測量:測量前調零,待數值穩(wěn)定后開始記錄,然后鉆孔,鉆完孔后等待殘余應力釋放完成,穩(wěn)定后停止數據采集。

          測試結果及計算

          所有測點一一測量完成后,在軟件中使用高級分析進行多點殘余應力分析,然后一鍵導出報告。測量結果如下:

          測點號

          ε1

          ε2

          ε3

          σmaxMPa)

          σminMPa)

          θ(°)

          Y1

          -22.8

          -11.3

          -7.9

          31.7

          21.5

          14.2

          Y2

          -20.0

          -13.5

          -12.9

          31.2

          25.7

          20.1

          A1

          -11.5

          -13.7

          -13.7

          22.7

          20.9

          22.5

          A2

          -12.1

          -12.8

          -6.5

          18.8

          13.4

          -25.4

          B1

          -11.4

          -8.5

          -6.5

          17.0

          14.0

          4.6

          B2

          -7.1

          -12.0

          -12.2

          18.8

          14.6

          21.5

          C1

          -8.5

          -3.7

          -3.5

          12.5

          8.4

          21.4

          C2

          -8.5

          -1.4

          0.0

          10.4

          4.3

          17.1

          數據分析

          上述測點中Y為壓鑄成型件,A為250℃處理2h,B為300℃處理2h,C為350℃處理2h。從表上數據可以看出,Y的殘余應力水平略高,A、B、C的殘余應力均較低,其中C為經過2h的350℃熱處理,其消除效果*佳。

          結論

          使用JHMK多點殘余應力測量系統(tǒng)進行殘余應力測試,實驗方法簡單,操作方便,軟件功能豐富,快速得出可靠結果,為鋁合金工件加工工藝的改進提供了依據。


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