汽車上使用的零部件大都經(jīng)過各種冷熱加工工序，由于這些加工方法在零件上產(chǎn)生組織變化或塑性變形，從而在工件中產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力作為一種在沒有外載荷作用下的自平衡應(yīng)力分布在材料或構(gòu)件的內(nèi)部，對(duì)其以后的再加工和使用性能等方面都會(huì)產(chǎn)生影響。
熱處理處理及表面強(qiáng)化技術(shù)都會(huì)對(duì)工件的殘余應(yīng)力分布有很大的影響。欲分析各種工藝產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的大小和分布，定量評(píng)價(jià)殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度、應(yīng)力腐蝕、工件尺寸穩(wěn)定性和使用壽命的作用，分析工件的失效，正確指導(dǎo)機(jī)械零件加工工藝的，重要的是準(zhǔn)確測(cè)定工件表面及內(nèi)部的殘余應(yīng)力值，因此需要準(zhǔn)確可靠的測(cè)試手段。
X射線應(yīng)力分析儀的測(cè)量技術(shù)作為一種無損、快速、理論嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)量手段，適合汽車生產(chǎn)中殘余應(yīng)力的測(cè)量要求。
一、測(cè)量涉及的汽車材料及零件
涉及的零部件包括：
鋼板彈簧、齒輪、螺旋彈簧、輪轂軸、曲軸、連桿、氣門彈簧、扭桿、焊接件、半軸、缸體等經(jīng)過冷熱加工處理或表面強(qiáng)化處理，對(duì)殘余應(yīng)力有特殊要求的零部件。
測(cè)量位置及要求
涉及的材料：鐵、鋁、不銹鋼、銅等
根據(jù)零件受力部位或根據(jù)應(yīng)力分布典型區(qū)域或重要區(qū)域來選擇測(cè)量點(diǎn)。表1中規(guī)定了幾種常用零件的應(yīng)力測(cè)量點(diǎn)，其它零件則依據(jù)零件具體情況或圖紙規(guī)定來確定測(cè)量點(diǎn)。
二、測(cè)量涉及方法簡介
X射線應(yīng)力分析儀執(zhí)行《GB/T 7704-2008 無損檢測(cè)、殘余應(yīng)力測(cè)定方法》標(biāo)準(zhǔn)。
常規(guī)測(cè)量采用同傾法和側(cè)傾法。對(duì)于粗晶材料和具有擇優(yōu)取向材料的測(cè)量采用ψ搖擺法、Ф搖擺法。
同傾法：測(cè)定方向平面與掃描平面相重合的測(cè)定方法。衍射幾何如下圖所示。
側(cè)傾法：測(cè)定方向平面與掃描平面相垂直的測(cè)定方法。側(cè)傾法的特點(diǎn)是測(cè)量方向與掃描平面垂直。
測(cè)量方向： ψ角擺動(dòng)方向即為應(yīng)力測(cè)量方向。
測(cè)量方法示意
同傾法示意圖 側(cè)傾法示意圖
三、部分零件測(cè)量位置要求
零件類別 | 應(yīng)力測(cè)量位置 |
連桿類 | 桿部、大頭 |
齒輪類 | 齒面、齒根次表面 |
鋼板彈簧類 | 據(jù)中心孔一定距離 |
圓簧類 | 外表面及次表面 |
軸類 | 軸徑或其它重要部位 |
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