江苏超声波应力检测方法

我们难免会遇到结构比较特殊的地方，如尖角、圆孔、切槽、螺纹或其它形状发生急剧变化的几何截面处，在这些部位应力不再是均匀分布，而是产生集中的高应力，这是弹性力学的一个基本概念，也是真实存在的一种应力集中现象。但在有限元计算中这些部位的存在并施加载荷或位移边界条件后 通常会造成不收敛的现象，即使计算收敛了，但计算出的应力非常大，已远远超出真实的应力范围，那这时候就要考虑是不是产生应力奇异了。一个是真实存在的应力集中，一个是虚假的不存在的应力奇异，真假还需从其产生的原因进行认识。残余应力的分布可以与材料的晶体结构和缺陷密切相关。江苏超声波应力检测方法

在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰炬进行加热，在焰炬后面一定距离，用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。乙炔焰和喷水管以相同速度向前移动见下图。这样就形成了一个两侧温度高(其峰值约为200℃、焊接区温度低 (约为100℃)的温度差。两侧金属受热膨胀对温度较低的区域进行拉伸，所以就可消除部分焊接残余应力，据测定，消除的效果可达50%～70%。焊接温差越大,残余应力也越大。因为焊前预热可降低温差和减慢冷却速度,所以可减少焊接应力。在焊接或补焊刚度很大的焊件时,选择构件的适当部位,进行加热使之伸长,然后再进行焊接。这样焊接,残余应力可有效减小。这个加热部位叫做“减应区”。“减应区”原是阻碍焊接区自由收缩的部位,加热了该部位,使它与焊接区近于均匀的冷却和收缩,以减小内应力。江苏超声波应力检测方法残余应力是材料科学和工程领域中的一个重要研究课题。

焊接应力检测方法：方法一：盲孔法进行焊接残余应力检测；利用应变片的压电原理，通过打孔进行应力释放，将形变型号转变为电信号进行传输再逆转，得到形变数据信息，利用软件分析仪器将形变转化为应力输出，所以检测设备也可对应变进行检测输出，HK21A能够对各种金属财材料进行应力检测，可以现场施工，是焊接应力检测的好帮手。方法二：取条法：从具有焊接残余应力的样件上取矩形等截面细直条状试样，使试样残余应力完全释放，测量应力释放前后的尺寸变化，进行计算得知盈利大小；这种方法和盲孔法的基本原理一直，是简介检测法3方法三：X射线衍射主要是利用晶体X射线衍射的布拉格方程，依据晶体衍射峰的偏移方向和幅度来确定残余应力的性质和大小。属于无损检测，测试精度高。缺点是只能完成表层应力值测试：厚度根据材质不同大概在几微米到几十微米之间。通过逐层剥离可进行构件更深处残余应力值测定，但是剥离会对测试结果精度有一点影响。尤其是表层残余应力梯度大的试样，影响尤甚。

焊接应力，是焊接构件由于焊接而产生的应力。焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形；焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下，焊接应力在焊件内部是平衡的。焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观，因此是设计和制造中必须考虑的问题。对所有熔化式焊接，在焊缝及其热影响区都存在较大的残余应力，残余应力的存在会导致焊接构件的变形、开裂并降低其承载力；同时，在焊缝的焊趾部位还存在凹坑、余高、咬边造成的应力集中；而焊趾出的熔渣缺陷、微裂纹又形成了裂纹的提前萌生源。由于受残余拉应力、应力集中和裂纹萌生源的影响，焊接接头的疲劳寿命较大降低。残余应力的产生和消除需要考虑材料的性质和特定环境下的影响因素。

对于需要考虑应力集中的结构，如疲劳设备中需要考虑的峰值应力（峰值应力是一方面是由应力集中引起的），通过有限元的计算，我们需要计算出准确的峰值应力以便进行疲劳强度的安全评定。 但是对于形状突变的部位，有限元计算需要捕捉出应力梯度变化较大的应力集中部位的应力，如果网格稀疏的话，有可能捕捉不到梯度变化较大的应力，因而计算出的峰值应力会不准确，因而必须通过细化网格捕捉应力梯度的变化，但是网格细化带来的是不只只是应力计算的准确性，还有可能会得到极大的应力值，即应力奇异。这与上面应力奇异产生的原因是一致的，因为网格越细化，那么其计算面域就会越小，原则上计算的应力会越趋于精确，但是对于如尖角处，其计算面域有可能趋于零导致出现极大的非真实的应力值甚至是不收敛的结果。所以，如果不对这种形状突变部位进行合理的结构优化或合理的载荷位移约束，那么一味的细化网格进行有限元计算就变成了一把双刃剑。残余应力的研究可以为材料的制造和应用提供新的思路和方法。江苏超声波应力检测方法

残余应力的测量需要遵循一系列标准化的流程和方法。江苏超声波应力检测方法

同时，焊接残余力可能引起结构的脆性断裂，拉伸残余应力会降低疲劳强度和腐蚀抗力，压缩残余应力会减小稳定性极限。因此，焊接残余应力一直是焊接界关注的重点问题之一。焊接应力是不可避免的，焊接操作结束后，一方面使构件产生焊接变形释放一部分焊接应力，另外则以残余应力形式存在，但是所有焊接构件，一般而言均存在残余应力和变形。我们可以通过一些方法，来控制焊接残余应力。1)在保证焊件结构强度的前提下，可适量采用冲压结构，以减少焊接结构，尽量减少焊缝的数量化和截面尺寸。同时，焊缝不要过于集中，以防局部区域的热量输入过大。(2)焊缝尽量布置在较大工作应力区以外，防止焊接残余应力与外部载荷产生应力叠加，影响构件测承载能力，并尽量防止焊缝过于集中、交叉、保持较好的焊接操作性。江苏超声波应力检测方法