在航空航天制造領(lǐng)域，由于材料、結(jié)構(gòu)和工藝等方面具有鮮明的行業(yè)特征，因此尤其要注重殘余應(yīng)力的作用。X射線衍射殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)已經(jīng)被證明可以為航空航天界使用的鋁合金的*設(shè)計(jì)和加工提供有力的指導(dǎo)價(jià)值。本文將重點(diǎn)闡述X射線衍射殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)如何提升鋁制飛機(jī)部件質(zhì)量。
殘余應(yīng)力有時(shí)候是有益的(通常是壓縮應(yīng)力)，有時(shí)候又是有害的(通常是拉伸應(yīng)力)，并且這些應(yīng)力是影響許多零部件使用壽命的關(guān)鍵因素之一，特別是那些經(jīng)常經(jīng)受疲勞或在應(yīng)力腐蝕開裂環(huán)境中使用的部件。
研究表明，在工件中引入適當(dāng)大小的殘余壓應(yīng)力可以延長(zhǎng)其疲勞壽命。如拋丸處理以及適當(dāng)?shù)哪佁幚砜梢允构ぜ砻嫘纬蓧簯?yīng)力層，這層壓應(yīng)力可以抑制裂紋的萌生與擴(kuò)展，從而提高工件壽命。
因此，準(zhǔn)確測(cè)定殘余應(yīng)力的大小與分布，在航空領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。 由于鍛、軋、鑄毛坯的成型過(guò)程與工藝方法、工藝參數(shù)等因素，殘余應(yīng)力幾乎存在于工藝的每個(gè)流程。組件中的最終應(yīng)力是從初始材料成型到加工到最終產(chǎn)品階段的應(yīng)力匯總。在生產(chǎn)及使用的各個(gè)階段，這些應(yīng)力必須平衡。任何時(shí)候產(chǎn)生塑性流動(dòng)(塑性變形)都會(huì)導(dǎo)致零件中殘余應(yīng)力的狀態(tài)發(fā)生變化。塑性流動(dòng)是由制造過(guò)程中對(duì)零件進(jìn)行的一些加工操作引起的。鑄造，機(jī)械加工，磨削，焊接，熱處理和表面強(qiáng)化都是制造工藝中改變殘余應(yīng)力的典型例子。
在制造過(guò)程中有效控制殘余應(yīng)力，可以幫助人們生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，但在這之前，首先得精準(zhǔn)檢測(cè)殘余應(yīng)力。
經(jīng)行業(yè)多年實(shí)踐，X射線衍射法具有原理成熟（通過(guò)測(cè)量晶格間距變化求出應(yīng)力大小）、方法完善、可重復(fù)測(cè)量、測(cè)試精度高、無(wú)損等優(yōu)點(diǎn)，為目前*、可靠、切實(shí)可行的殘余應(yīng)力測(cè)定方法，在殘余應(yīng)力無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域具有性。
X射線衍射法最初被用于測(cè)量材料的殘余應(yīng)力是在歐洲，目前整個(gè)行業(yè)已經(jīng)形成了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。隨著敏感探測(cè)器的出現(xiàn)和廣泛使用，該技術(shù)在20世紀(jì)70年代取得了巨大的進(jìn)步。這些探測(cè)器可以在大型復(fù)雜幾何零件上快速收集數(shù)據(jù)。X射線衍射系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)可以制造得緊湊和小巧。X射線管技術(shù)也取得了很大的發(fā)展，包括一些小型低功率管的出現(xiàn)及使用甚至使其已經(jīng)可以在鉛屏蔽柜外被安全使用。
X射線衍射測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步可以在產(chǎn)品制造期間甚至服役維護(hù)期間，對(duì)殘余應(yīng)力進(jìn)行快速、精準(zhǔn)的測(cè)量。一旦發(fā)現(xiàn)有害應(yīng)力，可采用噴丸、超聲波沖擊等表面增強(qiáng)工藝來(lái)施加有益應(yīng)力，改善部件的殘余應(yīng)力狀態(tài)，降低生產(chǎn)損耗和成本。
因此，在航空航天部件制造和服役過(guò)程中，利用X射線衍射測(cè)量技術(shù)的飛機(jī)零部件殘余應(yīng)力測(cè)試儀對(duì)殘余應(yīng)力進(jìn)行正確檢測(cè)與合理分析，為工程人員解決變形開裂問(wèn)題提供了關(guān)鍵性的殘余應(yīng)力量化依據(jù)。
Stresstech Oy總部設(shè)在芬蘭，是生產(chǎn)便攜式X射線應(yīng)力分析儀和飛機(jī)零部件殘余應(yīng)力測(cè)試儀生產(chǎn)廠。在美國(guó)和德國(guó)設(shè)有工廠，在設(shè)有代理機(jī)構(gòu)。集團(tuán)自1983年建立美國(guó)應(yīng)力技術(shù)有限公司以來(lái)，就服務(wù)于世界各地的金屬工業(yè)，運(yùn)用高科技儀器對(duì)零部件質(zhì)量進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。
