СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Экспериментальные методы
Существуют различные физические методы измерения остаточных напряжений — рентгеновский, магнитный, ультразвуковой, однако наиболее распространенными являются механические методы, основанные на измерении деформаций и перемещений при разрезке Металла и освобождении его от напряжений [1]. В простейшем случае остаточные напряжения предполагаются одноосными. В этом случае размер базы измерения выбирается большой — до 100 мм (рис. 4.13,6). После начальных замеров с двух сторон пластины ее разрезают на полоски, ширина кото-
рых в зоне значительных градиентов напряжении должна быть как можно меньше. По разности замеров на базе £ до и после разрезки определяют напряжение по формуле
|
|
|
Рис. 4 13. Измерение остаточных напряжений методом разрезки пластины а —распределение продольных остаточных напряжений по ширине пластины; б — разрезка иа продольные полосы при определении одноосных напряжений; в — разрезка на поперечные полосы; г — разрезка иа клетки; 2Ь п—ширниа зоны пластических деформаций; Б —• база измерения; L — ширина полосы |
стост = — £ДБ/Б. (4.26)
Другой способ — вырезка полоски поперек шва (рис. 4.13, в). Ширина полоски должна быть менее половины ширины зоны пластических деформаций. Сварная балка также может быть разрезана на полосы. Возможно также последовательное состра - гивание слоев металла.
|
□ □□[fcsnn |
Для определения двухосных напряжений пластину разрезают на клетки, каждая из которых имеет две перпендикулярные базы измерения деформаций (рис. 4.13, г) Вместо нанесения баз возможно наклеивание тен - зодатчиков. По деформациям при разрезке определяют нормальные компоненты напряжения:
Стост и — — (є» — Иє//) 2С/(1 — р),
(4.27)
|
Рис. 4.14. Измерение остаточных напряжений у поверхности массивного тела методом рас - с-верлнвания отверстия или углубления кольцевой каиавки: d, d2, гіз, ^ — последовательное увеличение диаметра отверстия; U, 12, h* 14 — увеличение глубины каиавки; Б — базы измерения перемещений |
где і, / = 1, 2; ІФЇ, |Л —коэффициент Пуассона, р =
К — 2G п = .Для определения
2(0 + К)
касательных напряжений добавляют еще одну или две базы измерений под углом 45°.
Измерения напряжений в массивных деталях, как правило, производятся
только у поверхности. При этом вокруг баз измерения производится вырезка кольцевой канавки или последовательное рассверливание отверстия внутри базы (рис. 4.14).
