Μέθοδοι μέτρησης για την υπολειπόμενη τάση σε κράμα τιτανίου

Dec 17, 2025

Αφήστε ένα μήνυμα

Η υπολειπόμενη τάση είναι μια ασταθής κατάσταση τάσης που υπάρχει στα υλικά από κράμα τιτανίου και στα δομικά στοιχεία μετά από συγκόλληση ή μηχανική επεξεργασία. Όταν το προϊόν υποβάλλεται σε εξωτερικές δυνάμεις, η εφαρμοζόμενη τάση αλληλεπιδρά με την υπολειπόμενη τάση, προκαλώντας πλαστική παραμόρφωση σε ορισμένες τοπικές θέσεις και ανακατανομή της εσωτερικής τάσης. Μόλις αφαιρεθεί η εξωτερική δύναμη, ολόκληρο το αντικείμενο υφίσταται παραμόρφωση. Η υπολειπόμενη τάση επηρεάζει σημαντικά την αντοχή σε κόπωση, τη στατική αντοχή και τη διάβρωση του τεμαχίου εργασίας, οδηγώντας σε κατασκευαστικά ελαττώματα όπως παραμόρφωση και ρωγμές, μειώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων. Επιπλέον, η παραμένουσα τάση είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη σταθερότητα των διαστάσεων των εξαρτημάτων.

 

Επί του παρόντος, οι παραδοσιακές μέθοδοι για τη μέτρηση της υπολειπόμενης τάσης μπορούν να ταξινομηθούν σε μεθόδους μέτρησης μηχανικής απελευθέρωσης και σε μη-μη καταστροφικές μεθόδους μέτρησης. Οι μέθοδοι μέτρησης μηχανικής απελευθέρωσης περιλαμβάνουν τον διαχωρισμό ή την αποκοπή του εξαρτήματος με υπολειπόμενη τάση από το δομικό μέρος για την απελευθέρωση της τάσης και στη συνέχεια τη μέτρηση των αλλαγών της τάσης για τον προσδιορισμό της υπολειπόμενης τάσης. Αν και αυτή η μέθοδος προκαλεί κάποια βλάβη ή καταστροφή στο τεμάχιο εργασίας, έχει υψηλή ακρίβεια μέτρησης,-μια καλά ανεπτυγμένη θεωρία και ώριμη τεχνολογία και εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως. Περιλαμβάνει κυρίως τη μέθοδο διάτρησης, τη μέθοδο πυρήνα δακτυλίου και τη μέθοδο τμηματικής κοπής, μεταξύ των οποίων η μέθοδος ρηχής τυφλής οπής προκαλεί τη μικρότερη ζημιά. Οι μη καταστρεπτικές μέθοδοι μέτρησης, γνωστές και ως μέθοδοι φυσικής ανίχνευσης, περιλαμβάνουν τη μέθοδο ακτίνων Χ, τη μέθοδο περίθλασης ακτίνων Χ, τη μέθοδο περίθλασης νετρονίων, τη μέθοδο ηλεκτρονικής ακουστικής μικροσκοπίας σάρωσης, τη μέθοδο ηλεκτρονικής συμβολομετρίας μοτίβου κηλίδων, τη μέθοδο υπερήχων και τη μαγνητική μέθοδο, κ.λπ. Μεταξύ αυτών, η μέθοδος ακτίνων Χ{11}}και η μέθοδος υπερήχων είναι σχετικά ώριμες. Η μέθοδος ακτίνων Χ{13}}είναι ακριβής και αξιόπιστη και μπορεί να επαναληφθεί στο αρχικό σημείο μέτρησης. Είναι πιο αποτελεσματικό όταν το άγχος αλλάζει απότομα μέσα σε ένα μικρό εύρος. Η μέτρηση υπερηχητικής τάσης βασίζεται στη θεωρία της ακουστικής ελαστικότητας και χρησιμοποιεί το φαινόμενο της ακουστικής διπλής διάθλασης σε καταπονημένα υλικά. Όταν δεν υπάρχει τάση, η ταχύτητα διάδοσης του υπερηχητικού κύματος σε ένα ισότροπο ελαστικό σώμα είναι διαφορετική από αυτή υπό πίεση. Η σχέση μεταξύ της ταχύτητας του υπερηχητικού κύματος και της τάσης χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της υπολειπόμενης τάσης.

 

Residual stress at different locations
Υπολειμματική τάση σε διαφορετικές θέσεις

 

Η εταιρεία χρησιμοποιεί τη μέθοδο ακτίνων Χ-για να ανιχνεύσει την υπολειπόμενη τάση στις συγκολλήσεις των συγκολλημένων δομικών στοιχείων από κράμα τιτανίου για εξοπλισμό πλοίων. Η παραμένουσα τάση στη θέση συγκόλλησης στην κατάσταση συγκόλλησης ως-είναι 200 ​​MPa και μετά από θερμική επεξεργασία ανακούφισης τάσης 600 μοιρών /2 ώρα, η παραμένουσα τάση είναι 90 MPa, επιδεικνύοντας σημαντική επίδραση στην εξάλειψη της υπολειπόμενης τάσης.

Αποστολή ερώτησής