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齿轮、轴承、轧辊、曲轴、凸轮轴、压力容器管道以及其它一些零部件在热处理、机加工、焊接、喷丸、滚压等处理过程中,都会产生残余应力。有害的残余应力会大大降低工件的抗疲劳强度和耐蚀性能等,从而缩短工件的寿命,甚至会造成重大事故。而有些零件引入有益的残余应力,如滚压、喷丸等可提高工件的表面性能。因此,芬兰进口X射线残余应力分析仪的精确测量变得非常必要。
X射线衍射法是目前上流行,也是比较准确可靠的残余应力测量方法。芬兰应力技术有限公司(Stresstech Oy)是专业生产芬兰进口X射线残余应力分析仪的厂商,历经多年的研发,已经推出了第四代产品XSTRESS3000。其轻便精巧的设计,大大扩展了设备的使用领域,使得设备能够走出实验室,在现场甚至户外的使用变得有效可行。
X射线残余应力测量技术作为一种无损、快速、理论严谨的测量手段,适合汽车生产中残余应力的测量要求。
一、测量涉及的汽车材料及零件
涉及的材料:铁、铝、不锈钢、铜等
涉及的零部件包括:
钢板弹簧、齿轮、螺旋弹簧、轮毂轴、曲轴、连杆、气门弹簧、扭杆、焊接件、半轴、缸体等经过冷热加工处理或表面强化处理,对残余应力有特殊要求的零部件。
测量位置及要求
根据零件受力部位或根据应力分布典型区域或重要区域来选择测量点。表1中规定了几种常用零件的应力测量点,其它零件则依据零件具体情况或图纸规定来确定测量点。
二、测量涉及方法简介
X 射线残余应力测量执行《GB/T 7704-2008 无损检测 残余应力测定方法》标准。
常规测量采用同倾法和侧倾法。对于粗晶材料和具有择优取向材料的测量采用ψ摇摆法、Ф摇摆法。
同倾法:测定方向平面与扫描平面相重合的测定方法。衍射几何如下图所示。
侧倾法:测定方向平面与扫描平面相垂直的测定方法。侧倾法的特点是测量方向与扫描平面垂直。
测量方向: ψ角摆动方向即为应力测量方向。
测量方法示意
三、部分零件测量位置要求
零件类别 | 应力测量位置 |
连杆类 | 杆部、大头 |
齿轮类 | 齿面、齿根次表面 |
钢板弹簧类 | 据中心孔一定距离 |
圆簧类 | 外表面及次表面 |
轴类 | 轴径或其它重要部位 |
Stresstech Oy总部设在芬兰,是专业生产便携式X射线应力分析仪和磁弹法磨削烧伤检查仪的生产厂。在美国和德国设有工厂,在设有代理机构。集团自1983年建立美国应力技术有限公司以来,就服务于世界各地的金属工业,运用高科技仪器对零部件质量进行无损检测。诸多处于*地位的公司,像汽车和飞机制造等行业,都选择了Stresstech集团作为合作伙伴进行质量控制。
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