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如何用X射线测量汽车生产中的残余应力

浏览:814 发表时间:2018-04-10 17:07:54 来源:中国检测网

汽车零件在每一步加工过程中,都会不同程度地引入残余应力或改变应力状态。汽车零件关键部位的残余应力的大小和状态,直接影响该零件的服务寿命和工作性能的发挥。

  

  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

  

  涉及的材料:铁、铝、不锈钢、铜等

  

  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

  如何用X射线测量汽车生产中的残余应力

  同倾法示意图                            



 

如何用X射线测量汽车生产中的残余应力

侧倾法示意图

  

 

  

  即便采用先进的制造工艺,汽车零件中的残余应力仍然是抗疲劳强度的决定性因素。残余应力在降低制造成本、增强机械零件疲劳寿命上可以发挥重要的作用。残余应力的产生跟包括热处理工艺、喷丸工艺和辊轧压力等密切相关。



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