焊接殘余應力的測定 學生用 2009

1、1實驗二實驗二焊接殘余應力的測定焊接殘余應力的測定第一部分第一部分盲孔法測定焊接殘余應力盲孔法測定焊接殘余應力1.實驗目的實驗目的（1）掌握盲孔法測定焊接接頭中的焊接殘余應力的方法；（2）加深對平板對接接頭中焊接殘余應力分布規(guī)律性的認識。2.實驗裝置及材料實驗裝置及材料（1）盲孔法應力測定鉆孔裝（ZDL—II）1套；（2）數(shù)字式電阻應變儀（WS3811）1臺；（4）數(shù)字萬用表1個；（5）焊板16Mn500mm260mm8mm2塊；（6）

2、應變花紙基TJ120—1.5—?1.59片；（7）鉆頭?1.5mm1根；（8）100#砂布、丙酮、502膠水、直尺、劃針、導線、錫焊工具等。3.實驗原理實驗原理工件經(jīng)焊接加工后，其內部存在著殘余應力場。在應力場內任意處鉆一個一定直徑和深度的盲孔后，隨該處金屬的去除，其中的殘余應力即被釋放，應力場原有的平衡亦受到破壞，這時盲孔周圍的應力將重新分布，應力場達到新的平衡。盲孔周圍的應變，其大小與被釋放的應力是相對應的。測出這種應變，根據(jù)彈性力

3、學理論便可推算出盲孔處的內應力。如果鉆孔前應變片粘貼在孔的周圍如圖64所示，鉆孔后應變片即可感受到釋放應變。測出鉆孔前、后各應變片的應變值，便可按下式算出主應力?1、?2及縱向應力?X的大小及主應力的方向?。圖64盲孔法測內應力布片示意圖盲孔法測內應力布片示意圖（公式）式中A、B為應變釋放系數(shù)，需進行標定實驗來確定其數(shù)值。用盲孔法測焊接殘余應力時，A、B的值與孔徑、孔深、孔與孔的相對位置、應變片尺寸以及被焊材料種類等有關。經(jīng)標定，本實驗

4、的A、B值為：（A、B值）4.實驗內容及步驟實驗內容及步驟3?C(??)?1(MPa)?2(MPa)?X(MPa)?③根據(jù)計算出的焊接縱向殘余應力?X值，在直角坐標系中繪出焊接接頭的縱向殘余應力沿板寬分布的曲線。（2）實驗結果分析對實驗所得的焊接接頭縱向殘余應力?X沿板寬分布的曲線進行分析與討論。6.思考題思考題實驗所得的焊接縱向殘余應力曲線是否符合規(guī)律？如不符合，試分析原因。第二部分第二部分焊接殘余應力的磁應變法測定焊接殘余應力的磁應

5、變法測定1.實驗目的實驗目的（1）了解CCYL－98型磁應變儀基本結構和工作原理；（2）掌握CCYL－98型磁應變儀的使用方法；（3）加深對焊接殘余應力分布規(guī)律性的理解。2.實驗裝置及材料實驗裝置及材料（1）磁應變儀（CCYL－98型）1套；（2）計算機1臺；（3）焊接接頭試板1塊；（4）丙酮、藥棉、若干。3實驗原理實驗原理磁應變法是一種利用鐵磁材料的磁致伸縮效應原理無損地檢測鐵磁材料應力的方法，通過測定鐵磁材料磁導率的變化來反映其應力

6、的變化。CCYL－98型磁應變儀的基本原理是通過傳感器（探頭）和一定的電路將鐵磁材料磁導率的變化轉變?yōu)殡娏髁康淖兓碗娏髦档暮瘮?shù)關系，通過測量電流來確定應力。磁導率的變化與應力之間存在線性關系：(6.8)式中λ0－初始磁致伸縮系數(shù)；μ0、μσ－材料沒有應力與有應力時的磁導率；Δμ＝μ0μσ—磁導率的變化；σ－材料的應力；Δμμ—磁應變。若λ0、μ0為常數(shù)，則磁應變與應力σ成正比，這也是虎克定律的一種形式。式(6.8)體現(xiàn)在CC