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焊管残余应力测量方法

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发布时间:
2015/08/28 16:28
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【摘要】:

残余应力的存在对焊管的疲劳、腐蚀、承压等造成影响,从20世纪30年代开始,焊管残余应力的测量方法开始重视发展起来,当前实际用主要是以下几种:

1.机械法

1)盲孔法(blind-hole method)

通过钻削小孔获取小孔周围的应变释放两,跟据该应变计算残余应力。其优点在于所钻削的孔径非常小,而且现场操作方便。为测得眼板厚方向的应力分布目前开发了深孔、阶梯孔等测量技术。

2)切环法 (slit-ring method)

是从焊管上切取约300mm的管段,然后沿轴向切开,利用该环在周向、轴向、径向的变形计算残余应力。

3)切块法(block-slit method)

根据从焊管上切下的试样所释放的应变计算残余应力。

2.物理法

1)X射线衍射法

是应用最广泛的无损应力测量方法,该法的优点是不会对构件造成破坏,但测试深度仅有30-40μm。

2)超声波法

超声波法是一种相对新的测量方法。原理是应力会改变超声波的波速,通过测量入射超声波的波速计算残余应力。该法不仅可以无损测量,而且可以三维测量。然而,表面状态等也会影响到波速,需要区分出来,近年来美国U.S. Department of Energy的技术实验室作了很多工作,开发了新型测量装置。

3)磁测法

利用磁致伸缩效应测量残余应力,但该法仅适用铁磁材料,而且测量后会给结构造成剩磁。目前国际上,英国在该方面具有优势,开发了可进行管线在线测量的磁测量装置。

4)中子衍射法

通过测量样品衍射峰位置的移动,计算材料中沿某一方向的晶面间距相对于物应力状态的变换,得到应变,进而转换成应力。该法还处于研究中,但数据表明,在物理法中中子衍射法是测量结构内部应力的最有效的方法。

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