超声波残余应力测试技术在工程实际中的应用

发布时间：2021-08-30 22:01

　　对超声波法残余应力测试技术在铝合金厚板工程实际中的应用进行了研究,分析了不同7050铝合金厚板在不同工序和不同板厚下的应力状态。结果表明,7050厚板表面残余应力沿板材宽度方向呈小幅的随机波动,波动的数值在设备的测试误差之内,残余应力在板材宽度方向是均匀分布。7050厚板的表面残余应力在不同工序处理后残余应力存在较大差异,热轧后应力很小,淬火后应力很大且为压应力,预拉伸和时效后应力整体水平很小,热轧工序对厚板残余应力的影响较小,厚板内部较高的残余应力主要来自于淬火工序。通过预拉伸工序可有效消减淬火产生的残余应力,可使厚板整体应力水平满足使用要求。不同厚度的7050厚板表面残余应力均处于较低的水平,随着厚板厚度的增加,表面残余应力略有增大。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(16)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

临界折射纵波传播示意图

为全面评价应力分布变化，采用十字交叉排布测试点。分别在厚板轧向和横向的1/8、1/4、1/2、3/4、7/8安排测试点，共9个测试点（图2）。测试前擦除测试位置表面氧化层和其他油污等，残余应力测试过程中取测试3个有效值的平均值作为最终测试结果。3 实验结果与分析

图3为80mm厚的7050厚板在不同加工状态下表面残余应力及分布情况。可看出，热轧后残余应力很小，淬火后残余应力很大，且为压应力，预拉伸和时效后残余应力很小。这说明了淬火前工序对厚板残余应力的影响很小，厚板存在的残余应力主要是淬火过程产生的；并且预拉伸对厚板残余应力具有很好的消减效果，通过预拉伸工序可有效消减残余应力，使厚板达到使用要求[14]。从图3还可看出，7050厚板表面残余应力在同一加工状态沿轧向几乎是均匀分布的，和厚板的长度没有密切的关系。同样的，表面残余应力在同一加工状态下沿横向也几乎是均匀分布的，和厚板的宽度没有密切关系。分别对比同一加工状态厚板轧向x分应力和横向x分应力及厚板轧向y分应力和横向y分应力，可发现，两者的大小和分布几乎相同，这表明厚板残余应力在表面是均匀分布的。这是因为表面残余应力属于二维平面应力状态，在同一加工状态，厚板同一平面上各个位置的受力状态是相同的[15]。

【参考文献】：
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本文编号：3373576