鈦合金薄片殘余應(yīng)力測試試驗(yàn)

鈦合金零件的生產(chǎn)涉及多個程序，如壓鑄、熱處理、機(jī)加工。每道工序都有可能產(chǎn)生殘余應(yīng)力，而殘余應(yīng)力會影響零件的壽命及精度。為了保證產(chǎn)品的可靠、安全，需要檢測零件殘余應(yīng)力的分布，用以驗(yàn)證工藝，改進(jìn)工藝，并確保產(chǎn)品的性能。

測試殘余應(yīng)力的方法有很多種，需要測試的鈦合金零件是厚度非常薄的板材，因此采用盲孔法測量殘余應(yīng)力較為合適。以下是鈦合金薄片殘余應(yīng)力測試試驗(yàn)過程。

殘余應(yīng)力測試儀器

儀器采用南京聚航科技有限公司的JHMK-L多點(diǎn)殘余應(yīng)力測量系統(tǒng)，非常適合小型零件測試，它可以多點(diǎn)測量，效率高，實(shí)時顯示應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值，實(shí)時錄屏錄像，自動實(shí)時生成應(yīng)力應(yīng)變釋放曲線，測量曲線和視頻回放，自動生成分布曲線和三維分布圖，一鍵生成測量報(bào)告。

試驗(yàn)依據(jù)：《GBT?31310-2014?金屬材料 殘余應(yīng)力測定 鉆孔應(yīng)變法》

殘余應(yīng)力測試方案

（1）測點(diǎn)位置選取

該測試需要測量鈦合金薄片的殘余應(yīng)力分布情況。該薄片為矩形，測點(diǎn)選取四個角的其中兩個進(jìn)行測量，測點(diǎn)距邊緣10mm，全部采用三軸應(yīng)變花，示意如下圖。

（2）鈦合金薄片在貼片過程及后續(xù)過程容易受到影響，因此，將薄片通過膠帶粘貼在鋁合金板上，可以有效避免測試過程中零件的其他變形。

（3）應(yīng)變片粘貼及連接：將各個測點(diǎn)位置進(jìn)行打磨清潔，粘貼應(yīng)變片及接線端子。

（4）線纜連接：完成貼片后，將應(yīng)變片接入JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀，查看數(shù)據(jù)。

（5）工件放置：在確認(rèn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定正常后，將工件放置于L型支架平臺上，調(diào)節(jié)XYZ軸對好中心后調(diào)節(jié)鉆孔深度。

（6）開始測量：在測量前調(diào)零，待數(shù)值穩(wěn)定后開始記錄，然后鉆孔，鉆完孔后等待殘余應(yīng)力釋放完成，穩(wěn)定后停止數(shù)據(jù)采集。

測試結(jié)果及分析

所有測點(diǎn)一一測量完成后，在軟件中使用高級分析進(jìn)行多點(diǎn)殘余應(yīng)力分析，然后一鍵導(dǎo)出報(bào)告。測量結(jié)果如下：

從表上數(shù)據(jù)可以看出，鈦合金薄片的殘余應(yīng)力水平比較接近。

結(jié)論

使用JHMK-L多點(diǎn)殘余應(yīng)力測量系統(tǒng)進(jìn)行殘余應(yīng)力測試，實(shí)驗(yàn)方法簡單，操作方便，軟件功能豐富，快速得出可靠結(jié)果，L型支架十分適合小型零件的測量，XYZ三向自由調(diào)節(jié)能夠快速進(jìn)行對中測量。能夠?yàn)殁伜辖鹆慵罄m(xù)加工工藝的改進(jìn)提供依據(jù)。