相关焊接残余应力的测试方法

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1、第46卷第5期化工设备与管道Vo1．46No．52009年10月PROCESSEQUIPMENT＆PIPING0ct．20o9焊接残余应力的测试方法杨延功，平学成(华东交通大学，南昌330013)摘要：通常采用实验的方法，包括机械方法和物理方法，测定构件中的焊接残余应力。对于前者，应区分构件是完全破坏还是部分不破坏；后者包含构件表面开小孔或环形槽的测量方法，并允许零件在测量后继续使用。关键词：焊接；残余应力；构件；测试方法中图分类号．TQ050．6文献标识码：A文章编号：1009-3281(2009)05-0060-03MethodofTestingWeldi

2、ngInducedResidualStressesYANGYan-gong，PINGXue-cheng(EastChinaJiaoTongUniversity，Nanchang330013，China)Abstract：Inordertomeasureresidualweldingstress，generally，themethodsbasedonexperimentareapplied，includingmechani—calmethodandphysicalmethod．Whentheformerisemployed，itshouldbedetermine

3、dfirstthatthespecimenisoverallorpartlyde—structed．Ifthelatterisemployed，onlysmallholesorannulargrooveareneededtodistributeonthesurfaceofthespecimen，andthespecimencanbeusedafterthemeasurementcontinuously．Keywords：weld；residualstress；part；testmethod相应的位移与应变，兵中应力分量力：1三维焊接残余应力的测试方法or：—_

4、一+—_一cos～z~(1)1．1破坏性应力释放法简介⋯1．1．1取条法。t：丁一—一c∞0s2(2z)取条法是从存在残余应力的构件上切取矩形等板O点处钻一半径为。的通孔(图1)之后，则截面细直条状试样，使切取下的试样残余应力完全释放，测量试样长度在应力释放前后的变化，经换算在孔邻近任一点A的应力分量的解为：得构件在切取试样处原有的残余应力。=1—a2)+1．1．2切槽法切槽法是在构件表面上切削沟槽，而这沟槽在(+73a4一等)c0s2(3)构件表面上形成一定的区域，使此区域内的残余应力释放，测量其应变以求得此处的残余应力。假定=(一a2卜此处在切槽前残余应力

5、是均匀分布的，而在切槽后残余应力完全释放。显然，沟槽的横截面形状大小(+等)cos2(4)及出沟槽所围成的应力释放区的形状大小等均可根而由于钻孔引起的应力改变量为：据需要确定。在此区域内标点，测得切槽前后标点之间的距离的变化，即可推算出残余应力。r：Or'm一or：一——■—一×—+1．1．3剥层法录0层法是从构件表面开始利用切削或腐蚀等方2(I等r一4ra2)Jcos2(5)／法将构件逐层剥除，使构件内的残余应力释放。1。2钻孔应力释放及其电测法剖1．2．1钻孔法的基本原理收稿日期：2009-05-05钻孔法的基本思想是在具有残余应力的构件上作者简介：杨延功

6、(1983一)，男，山东聊城人，硕士研究生。研究方钻-fl'~L，使孔的邻域内由于部分应力释放而产生向为焊接裂纹强度分析。2009年10月杨延功，等．焊接残余应力的测试方法·61·2，aortOor't0一—ort：：———一××—一一——■—一了cos24,(6)厶r二rB=一2(号(号)(10)『fI】r为扎甲心刽应变片中心的距离。2设在与孔中心0等距离且与主应力or。成角度一，，咖+，的三个方向上同时粘贴应变片，由上式(8)、(9)则分别产生的径向应变，8，为：=含(+：)+-~(o-一)c。s2(一)(11)占=百A(+)+百B(一)c。s2(12)：

7、=(。++(。一)cos2(4,+)(13)图1钻孔法由上式可得到主应力or。、or及主方向：or，or为点钻孔而释放的应力，因而在点l：旦竺二+处将相应地产生释放应变，并且有：，广8【Asin1=(2srh一ra—src)+tan(一8

8、c)1寺(or一／．to-)(7)(14)BsinO／J上式联立，即可建立点A的径向应变与主(15)应力，13"：及主方向(b之间的关系式：tan24,=tana()1=(or1，2，咖)(8)当Od=45。时，则有：根据式(8)，只需在所示的板上测量与点0为等[±等距离的三点A、B、C的径向应变，，即(2so—一45一占4

9、5)+(一45一45)可求得主应力or