盲孔法測量耐候鋼樣件堵孔處焊接殘余應(yīng)力的試驗(yàn)

焊接殘余應(yīng)力對焊接結(jié)構(gòu)的靜載強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度及使用壽命等影響很大，為確定其使用性能，測定并掌握焊接殘余應(yīng)力在焊接結(jié)構(gòu)中的分布規(guī)律十分必要。常用方法主要有鉆孔法、分割切條法、X射線衍射法等，其中盲孔法操作簡單、測量方便、對構(gòu)件損傷程度小，本次實(shí)驗(yàn)運(yùn)用盲孔法測量耐候鋼樣件堵孔處焊接殘余應(yīng)力。

1、盲孔法測量殘余應(yīng)力基本原理

假設(shè)一個(gè)各向同性材料上某一區(qū)域內(nèi)存在一般狀態(tài)的殘余應(yīng)力場，其*大、*小主應(yīng)力分別為σ1和σ2，在該區(qū)域表面上粘貼一專用應(yīng)變花，在應(yīng)變花*心打一小孔，引起孔邊應(yīng)力釋放，從而在應(yīng)變花絲柵區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生釋放應(yīng)變，根據(jù)應(yīng)變花測量的釋放應(yīng)變就可以計(jì)算出殘余應(yīng)力：ε0、ε45和ε90分別為相應(yīng)應(yīng)變計(jì)鉆孔后測得的釋放應(yīng)變，單位為με。

2、盲孔法測量耐候鋼樣件堵孔處焊接殘余應(yīng)力的試驗(yàn)步驟

樣件表面用砂布打磨除銹、除氧化皮，再用紗布交叉打磨。用劃針分別在距堵孔焊縫處輕輕刻出貼應(yīng)變花的測點(diǎn)位置（刻十字線）。在個(gè)測點(diǎn)上粘貼應(yīng)變花。焊接導(dǎo)線并安裝鉆具。連接好JH-30殘余應(yīng)力檢測儀，后用JHZK殘余應(yīng)力鉆孔裝置鉆孔。待1～2分鐘數(shù)值穩(wěn)定后讀數(shù)。

3、試驗(yàn)結(jié)果與分析

測量的殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)經(jīng)修正后結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果比較。從整個(gè)焊縫殘余應(yīng)力的分布趨勢來看，實(shí)測環(huán)向殘余應(yīng)力，與用有限元模型計(jì)算得到的數(shù)值結(jié)果，其分布規(guī)律基本一致。在焊縫和熱影響區(qū)，測量值與有限元計(jì)算結(jié)果表現(xiàn)出更好的一致性，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，雖然在遠(yuǎn)離焊縫處測量的結(jié)果有分散性，但利用有限元法通過適當(dāng)?shù)姆治鲇?jì)算，能夠比較準(zhǔn)確地得到焊接殘余應(yīng)力值。

4、結(jié)語

利用盲孔法測量耐候鋼堵孔處焊接殘余應(yīng)力，其結(jié)果與利用有限元模型計(jì)算出的數(shù)據(jù)的分布規(guī)律具有較好的一致性，證明盲孔法在測量*部件焊接殘余應(yīng)力方面的有效性與可操作性。

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