產(chǎn)品樣本應(yīng)用文章
殘余應(yīng)力對工件有很大的危害，會使工件發(fā)生變形甚至是斷裂，而工件一旦發(fā)生變形就會對使用精度造成影響，所以消除殘余應(yīng)力顯得尤為重要。 縱觀全球相關(guān)領(lǐng)域，消除殘余應(yīng)力的方法大約有四種： 第一種是自然時效，通過自然放置消除殘余應(yīng)力，這種方法耗時過長，難以適應(yīng)現(xiàn)代科技及生產(chǎn)需要； 第二種是傳統(tǒng)的方法——熱時效法，把工件放進(jìn)熱時效爐中進(jìn)行熱處理，慢慢消除殘余應(yīng)力。但這種方法的缺點也非常的顯著，對要求非常嚴(yán)格的工件或者是大型工件都無法用這種方法處理，而且這種方法還帶來了大量的污染和能源消耗，隨著中國及世界范圍內(nèi)對環(huán)保的進(jìn)一步要求，熱時效爐的處理方式馬上面臨全面退出的境地。 第三種是利用亞共振來消除殘余應(yīng)力，這種方法雖然解決了熱時效的環(huán)保問題，但是使用起來相當(dāng)繁瑣。更令人遺憾的是這種方法只能消除23%的工件應(yīng)力，無法達(dá)到處理所有工件的目的。 第四種是振動時效消除殘余應(yīng)力，是通過機(jī)械組裝使之形成了一整套消除應(yīng)力設(shè)備，它可以使工件在短時間內(nèi)達(dá)到消除應(yīng)力的作用，覆蓋所有需要消除應(yīng)力的工件。用頻譜分析優(yōu)選五個頻率以多振型的處理方法達(dá)到消除工件應(yīng)力的目的，所有形狀大小的工件都可以使用這種設(shè)備完成，將激振器夾在工件上進(jìn)行振動就可以達(dá)到消除應(yīng)力的效果。 以上就是消除殘余應(yīng)力方法介紹，如果您有殘余應(yīng)力的分析需求或其他應(yīng)用問題，歡迎咨詢利曼中國。 意大利GNR公司是一家老牌歐洲光譜儀生產(chǎn)商，其X射線產(chǎn)品線誕生于1966年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的技術(shù)開發(fā)和研究，該產(chǎn)品線已經(jīng)擁有眾多型號滿足多個行業(yè)的分析需求。 STRESS-X的衍射單元安裝在6自由度機(jī)械臂上，可方便對各種形狀和尺寸的樣品進(jìn)行檢測，同時配有非接觸自動激光準(zhǔn)直系統(tǒng)提高定位精度，整個測試系統(tǒng)可封裝在艙體中或安裝在四輪合金推車上用于現(xiàn)場分析；EDGE的特點則為小巧便攜、不受電源線束縛，另可擴(kuò)展完成殘余奧氏體和相位檢測。兩款儀器均符合ASTM E915及EN 15305國際標(biāo)準(zhǔn)，
提到X射線，大家首先想到的就是輻射安全問題，是否有可能對人身造成傷害。 X射線是電離輻射，對人體是有損傷的，接觸射線的時間越長，距離越近致病的危險性就越大，例如拍胸片、透視或者做CT等等。如果長時間的接觸X射線，因為X射線的輻射劑量可以在身體內(nèi)累積，所以就會大量破壞人體的白細(xì)胞，使人體血液中的白細(xì)胞數(shù)量減少，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降，使病原微生物容易侵入機(jī)體而發(fā)生疾病。 因此X射線類設(shè)備的安全問題尤為重要。GNR的殘余應(yīng)力分析儀裝有安全連鎖裝置，在射線及快門打開的情況下，艙門是無法打開的，如果強(qiáng)行打開設(shè)備會立刻斷電，保護(hù)使用人員的安全。另外儀器的輻射劑量經(jīng)過歐盟的認(rèn)證，遠(yuǎn)低于國內(nèi)輻射劑量標(biāo)準(zhǔn)，讓使用人員免除后顧之憂。 從輻射安全許可中可以看到，在射線出口10cm處，任何位置的輻射不超過88μSv/h，在射線出口處50cm，任何位置的輻射不超過3μSv/h，在射線出口處100cm，任何位置的輻射不超過0.5μSv/h. 我國標(biāo)準(zhǔn)要求全年的輻射劑量要低于50mSv，也就是說即使儀器全年都在使用，累計輻射劑量也才4.38mSv，要低于國標(biāo)10倍以上，所以GNR殘余應(yīng)力分析儀在輻射安全方面是完全有所保證的。 意大利GNR公司是一家老牌歐洲光譜儀生產(chǎn)商，其X射線產(chǎn)品線誕生于1966年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的技術(shù)開發(fā)和研究，該產(chǎn)品線已經(jīng)擁有眾多型號滿足多個行業(yè)的分析需求。 STRESS-X殘余應(yīng)力分析儀能夠?qū)θ魏纬叽绾托螤畹臉悠愤M(jìn)行無損分析殘余應(yīng)力檢測，這要歸功于其衍射單元安裝在6軸機(jī)械臂上。STRESS-X單元包括通過X射線衍射進(jìn)行殘余應(yīng)力或殘余奧氏體測量所需的所有條件。 在標(biāo)準(zhǔn)版本中，機(jī)械臂和相關(guān)附件安裝在堅固的鋼制手推車上，該手推車裝有所有控制電子設(shè)備，用于管冷卻的水冷卻器和個人計算機(jī)等。STRESS-X可以在距機(jī)械臂中心895 mm的距離下測量位于平臺上的樣品或?qū)C(jī)械臂移出平臺來檢測大型樣品。
殘余應(yīng)力的產(chǎn)生原因眾多，分布復(fù)雜、且檢測困難，在航空、航天、兵器等行業(yè)的機(jī)械加工領(lǐng)域中，殘余應(yīng)力是對工件的尺寸穩(wěn)定性、應(yīng)力腐蝕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及疲勞壽命等指標(biāo)的主要影響因素之一，同時也是引起變形、開裂等問題的罪魁禍?zhǔn)住? 殘余應(yīng)力檢測技術(shù)及其特點 現(xiàn)有的殘余應(yīng)力測量方法主要包括有損檢測(機(jī)械法)與無損檢測(物理法)兩大類：前者對試件具有一定破壞性，通過應(yīng)力釋放的方式可以測得第一類殘余應(yīng)力，主要包括盲孔法、剝層法、取條法、切槽法等；后者為非破壞性的檢測方式，包括激光干涉法、云紋分析法、X射線衍射法、中子衍射法、磁應(yīng)力法和超聲法等。 X射線法具有原理成熟(通過測量晶格間距變化求出應(yīng)力大小)、方法完善、可重復(fù)測量、測試精度高、無損等優(yōu)點，可現(xiàn)場操作并繪制應(yīng)力云圖，為目前先進(jìn)、無損、可靠，切實可行的殘余應(yīng)力測定方法，在殘余應(yīng)力無損檢測領(lǐng)域具有公認(rèn)的權(quán)威性，有助于進(jìn)行工藝實施前后的效果驗證： 1. 不改變材料狀態(tài)，屬無損測量 2. 通過與其它材料剝離、電解拋光方法配合，可實現(xiàn)對殘余應(yīng)力的逐層測定，適用于精確測定應(yīng)力沿層深的分布 3. 通過多點多向測量，可繪制工件應(yīng)力分布的完整云圖 4. 應(yīng)力測量值指導(dǎo)并修正CAE的應(yīng)力仿真值，可以相對準(zhǔn)確、全面的掌握工件在各個加工環(huán)節(jié)的應(yīng)力狀態(tài)，并引申得到加工變形情況 不同階段殘余應(yīng)力檢測的價值 由于鍛、軋、鑄毛坯的成型過程與工藝方法、工藝參數(shù)等因素，殘余應(yīng)力幾乎存在于工藝的每個流程。任何階段產(chǎn)生塑性流動(塑性變形)都會導(dǎo)致零件中殘余應(yīng)力的狀態(tài)發(fā)生變化。因此，在各個階段進(jìn)行殘余應(yīng)力檢測，有利于把控工件制造的整體質(zhì)量，便于發(fā)現(xiàn)變形原因。 比如毛坯階段，加工工藝定型后，毛坯殘余應(yīng)力的大小和分布規(guī)律直接影響最終加工完成后零件的尺寸變形。同批次零件毛坯的應(yīng)力水平和一致性是加工合格率的關(guān)鍵。這個階段進(jìn)行應(yīng)力檢測，可從基本上發(fā)現(xiàn)問題，以免殘次毛坯再加工，造成巨大浪費。 在工件加工階段，殘余應(yīng)力檢測可以在制造早期發(fā)現(xiàn)可能有缺陷的部件，并有效縮短識別問題的時間和重新制造部件的成本。對于一些創(chuàng)新性強(qiáng)的公司來說，甚至可以根據(jù)殘余應(yīng)力檢測建立數(shù)據(jù)庫，根據(jù)大數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不同應(yīng)力值對工件的影響規(guī)律，實時準(zhǔn)確監(jiān)控組件中的應(yīng)力，以此了解何時制造設(shè)備需要維護(hù)甚至更換刀具等。 在工件加工制造過程中測量殘余應(yīng)力，另一個好處是能夠優(yōu)化工藝順序，以便使成品部件中具有完好的殘余應(yīng)力狀態(tài)。許多熱處理過程可以緩解或消除零件的應(yīng)力，如果在高應(yīng)力操作之前可以進(jìn)行熱處理，則可能更好地減少或消除部件中的翹曲現(xiàn)象。 工件服役階段，殘余應(yīng)力檢測同樣具有很高的價值。工件投入使用后，應(yīng)力可能會有所消退。在日常維護(hù)期間，對高負(fù)載應(yīng)力的零件進(jìn)行檢測，可以有效評估零件壽命，進(jìn)行失效評估，長此以往，可以根據(jù)應(yīng)力自然值判斷是否需要維修或更換零件。 意大利GNR公司是一家老牌歐洲光譜儀生產(chǎn)商，其X射線產(chǎn)品線誕生于1966年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的技術(shù)開發(fā)和研究，能夠為各種應(yīng)用開發(fā)分析程序，提供相應(yīng)的實驗室設(shè)備，并通過其售后網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)提供咨詢和客戶支持。 STRESS-X殘余應(yīng)力分析儀的設(shè)計旨在為實驗室和現(xiàn)場使用的制造過程中的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制實踐提供快速、可靠的解決方案。 它易于使用，但同時又能夠滿足大多數(shù)客戶的苛刻要求。其優(yōu)點包括： 緊湊而強(qiáng)大的機(jī)器人 STRESS-X殘余應(yīng)力使用機(jī)械臂進(jìn)行測量點選擇并執(zhí)行所需的掃描：精度為10μm，可提供出色的結(jié)果。 檢測器特性 STRESS-X儀器中提供的檢測器適用于多種X射線輻射。靈敏的區(qū)域和熒光抑制，無需維護(hù)。 可調(diào)探測器距離 可提高測量分辨率，這對于測量低應(yīng)力值的樣品（例如，焊接外殼）是特別需要的。 激光性能 激光精度小于2μm，測量范圍為150±40mm。 激光對焦 可以對焦樣品，避免樣品與測量系統(tǒng)之間發(fā)生碰撞（例如，可以在不切割樣品的情況下分析齒輪齒根）。 優(yōu)點是不僅可以在最短的時間內(nèi)完成儀器距離校準(zhǔn)，而且無需進(jìn)行任何準(zhǔn)備就可以測量具有復(fù)雜幾何形狀的樣品。 自動準(zhǔn)直儀距離校準(zhǔn) 激光自動執(zhí)行對準(zhǔn)程序，不需要校準(zhǔn)。 軟件 這是一種非常易于使用的解決方案，適用于經(jīng)典的單{hkl}、單向和多向殘余應(yīng)力分析，符合UNI EN 15305。 簡單直觀的用戶界面可通過所有相關(guān)數(shù)據(jù)的完整圖形快速評估不同的方法并獲得所需的結(jié)果。 STRESS-X殘余應(yīng)力分析儀能夠?qū)θ魏纬叽绾托螤畹臉悠愤M(jìn)行無損分析殘余應(yīng)力檢測，這要歸功于其衍射單元安裝在6軸機(jī)械臂上。STRESS-X單元包括通過X射線衍射進(jìn)行殘余應(yīng)力或殘余奧氏體測量所需的所有條件。 在標(biāo)準(zhǔn)版本中，機(jī)械臂和相關(guān)附件安裝在堅固的鋼制手推車上，該手推車裝有所有控制電子設(shè)備，用于管冷卻的水冷卻器和個人計算機(jī)等。STRESS-X可以在距機(jī)械臂中心895 mm的距離下測量位于平臺上的樣品或?qū)C(jī)械臂移出平臺來檢測大型樣品。
殘余應(yīng)力的檢測方法主要有兩種：無損的物理檢測方法和有損的應(yīng)力釋放法。其中，X射線殘余應(yīng)力檢測方法是常用的無損法，盲孔法應(yīng)力檢測是有損法。 相對來說X射線法檢測殘余應(yīng)力較為準(zhǔn)確，是無損法宏觀殘余應(yīng)力檢測常用的檢測方法。它是一種間接檢測應(yīng)力的方式，通過檢測衍射角2θ相對于晶面方位角ψ角變化率來檢測表層微小區(qū)域的應(yīng)力。由此可以看出，X射線方法檢測的是工件彈性應(yīng)力應(yīng)變，并不是塑性應(yīng)力應(yīng)變，塑性變形不會改變晶格間距，不會發(fā)生衍射角度的變化。 在理想多晶體中，同族晶面的面間距d是相等的，無論X射線從什么角度入射，無論晶面方位角ψ角為何值，衍射角2θ都是不變的。在拉應(yīng)力狀態(tài)，晶面方位角ψ越大，晶面間距也越大，相應(yīng)的衍射角2θ越小；同理，在壓應(yīng)力狀態(tài)，晶面方位角ψ越大，晶面間距變小，衍射角2θ則越大；衍射角2θ隨方位角變化的快慢程度，直接反應(yīng)出應(yīng)力值的大小。 應(yīng)力測定的衍射幾何方式有兩種： 同傾法是在衍射儀上進(jìn)行常規(guī)對稱衍射，入射線與計數(shù)管軸線對稱分布在試樣表面法線兩側(cè)，此時晶面方位角ψ角為零；從晶面方位角ψ角=0的位置，另試樣軸轉(zhuǎn)過一個角度，對選定的衍射峰進(jìn)行定峰和掃描，一般晶面方位角ψ角取值3-4個。 意大利GNR公司是一家老牌歐洲光譜儀生產(chǎn)商，其X射線產(chǎn)品線誕生于1966年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的技術(shù)開發(fā)和研究，該產(chǎn)品線已經(jīng)擁有眾多型號滿足多個行業(yè)的分析需求。 STRESS-X殘余應(yīng)力分析儀能夠?qū)θ魏纬叽绾托螤畹臉悠愤M(jìn)行無損分析殘余應(yīng)力檢測，這要歸功于其衍射單元安裝在6軸機(jī)械臂上。STRESS-X單元包括通過X射線衍射進(jìn)行殘余應(yīng)力或殘余奧氏體測量所需的所有條件。 在標(biāo)準(zhǔn)版本中，機(jī)械臂和相關(guān)附件安裝在堅固的鋼制手推車上，該手推車裝有所有控制電子設(shè)備，用于管冷卻的水冷卻器和個人計算機(jī)等。STRESS-X可以在距機(jī)械臂中心895 mm的距離下測量位于平臺上的樣品或?qū)C(jī)械臂移出平臺來檢測大型樣品。 STRESS-X殘余應(yīng)力分析儀的設(shè)計旨在為實驗室和現(xiàn)場使用的制造過程中的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制實踐提供快速、可靠的解決方案。 它易于使用，同時又能夠滿足大多數(shù)客戶的苛刻要求。
鎳基高溫合金是指在650～1000℃高溫下有較高的強(qiáng)度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。按照主要性能又細(xì)分為鎳基耐熱合金、鎳基耐蝕合金、鎳基耐磨合金、鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等。因其耐高溫耐腐蝕的特點，被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。 本文采用意大利GNR公司的EDGE殘余應(yīng)力分析儀對鎳基高溫合金進(jìn)行測試，顯示其表面應(yīng)力分布較為均勻。
WC-11Co為含鈷量11%的碳化鎢，是一種硬質(zhì)合金，具有硬度高（86～93HRA，相當(dāng)于69～81HRC）、熱硬性好（可達(dá)900～1000℃，保持60HRC）、耐磨性強(qiáng)等特點。用WC-11Co制造的硬質(zhì)合金刀具比高速鋼切削速度快4～7倍，壽命高5～80倍。對于WC-11Co制造的模具、量具，其壽命更是比合金工具鋼提高20～150倍，可用來切削50HRC左右的硬質(zhì)材料。研究WC-11Co表面的殘余應(yīng)力，對材料的加工和生產(chǎn)具有良好的指導(dǎo)作用。 本文采用意大利GNR公司的殘余應(yīng)力分析儀對WC-11Co進(jìn)行測試，顯示其表面應(yīng)力分布較為均勻。
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