X射线衍射残余应力测试仪测试结果可信度验证

本文从实验原理、试验方案、实验数据、数据分析四个步骤详细介绍了验证X射线衍射残余应力测试仪测试结果的方法,并通过误差分析验证了X射线衍射残余应力测试仪器测试数据得到的结果是准确可信的,从而为验证X射线衍射残余应力测试仪提供客观依据。

Mar M247透平叶片残余应力X射线测试参数优化研究

为提高Mar M247透平叶片残余应力X射线测试精度,用OM/SEM/EDS、X射线应力仪进行显微组织表征和残余应力测试,分析Mar M247合金显微组织对X射线衍射效应的影响,以及测试参数对衍射峰强度、峰形拟合度、数据拟合度和残余应力测试结果的影响规律。结果表明:Mar M247合金组织粗大且不均匀,导致X射线衍射效应变差,引起d-sin2ψ图上的数据点无规则跳动或有规则震荡,降低了残余应力测试的准确性。残余应力测试中,随准直管直径的增大,X射线衍射峰的强度增加,峰形改善,峰形拟合度提高,降低了残余应力测试误差。当准直管直径较小时,增加曝光次数可提升X射线衍射峰的强度,提高测试结果的准确性。增加曝光时间未提升测试准确性,反而降低了测试效率。

X射线衍射法测试高速列车车体铝合金残余应力

为了准确、无损、快速地检测高速列车铝合金的表面残余应力,采用等强杆拉伸试验方法,用X射线衍射法对测试结果进行标定,并用X射线衍射法、盲孔法以及有限元法对测得的车体铝合金焊接接头残余应力进行了对比.结果表明:等强杆拉伸试验标定过程中,在10～70 MPa范围内,随着拉伸载荷的增加,X射线法测得的应力与载荷应力具有一致性,可采用X射线衍射法对车体关键部位应力状态进行测试分析,X射线衍射法残余应力的数值略大于理论计算值和电测法计算值;车顶铝合金焊接接头最大残余应力可达146.3 MPa;X射线衍射法与等强杆标定方法、盲孔法、有限元计算模拟方法的残余应力结果保持了较好的一致性.

短波长X射线衍射法测试纳米铝块体的内部残余应力

利用自主研发的SWXRD-1000型短波长X射线衍射仪对去应力热处理前后纳米铝块体的内部残余应力进行了测试;为研究残余应力沿试样厚度方向的分布,采用Xstress-3000型X射线应力仪对未热处理的纳米铝块体表面残余应力进行了测试。结果表明:纳米铝块体内部的晶粒取向分布均匀;随着热处理温度升高,块体中心处的残余应力呈下降的趋势,中心处的径向残余应力由未热处理时的113MPa降至4MPa,切向残余应力由未热处理时的91 MPa降至38 MPa;未热处理试样厚度方向上的残余应力分布整体呈为外压内拉,直径方向上的内部残余应力呈现出中间高两侧低的分布趋势,且中心附近为残余拉应力。

大型核电厚壁结构X射线衍射法残余应力测试

采用X射线衍射法(XRD)对大型核电厚壁结构堆芯板端面、堆芯板与吊篮筒体环焊缝焊前焊后残余应力进行无损测量.研究堆芯板端面、环焊缝焊前焊后残余应力的分布情况及变化规律.结果表明:堆芯板焊前残余应力主要是机加工应力,且焊接过程对其残余应力影响不大;1#和2#堆芯板环焊缝轴向残余应力分布趋势明显,呈现焊缝为压应力,母材为拉应力;测试的环向应力在各区域分布不一致;焊接对远离焊缝区域的应力没有影响,远离焊缝区域呈现较大的加工应力.

焊接结构残余应力的X射线衍射测试及分析

介绍了X射线衍射测试残余应力的原理和测试技术,采用X射线衍射方法对大型焊接结构组装态、焊态、去应力热处理态的残余应力进行了测试,分析了组装工艺、焊接工艺等对残余应力分布的影响,为大型焊接结构组装和焊接工艺的合理制定提供支持。

基于X射线衍射法的不锈钢波纹管膨胀节残余应力测试

不锈钢波纹管膨胀节是城市燃气管道的重要组成部分。近年来由于应力腐蚀破裂引起的事故频繁发生,因此对其失效机理的研究具有较高的实用意义文章基于X射线衍射法对膨胀节的残余应力进行了测试,并观察了固溶处理对残余应力的影响结果表明:未经固溶处理时,波纹管波峰和波谷处均存在残余应力,且分布不均匀,在波峰径向存在残余拉应力,径向应力绝对值高于周向应力绝对值;在波谷处则存在残余压应力,波峰处径向残余应力水平高于波谷处;固溶处理后,波峰和波谷处残余应力绝对值显著明显下降,可改善波纹管的残余应力分布,但在波峰处径向残余应力方向不变。

陶瓷-金属连接残余应力X射线衍射测试方法

用大功率的MXP18-HFX射线衍射仪测量了金属与陶瓷连接处的残余应力分布.实验表明,该衍射仪X射线强度高,光斑细,适用于材料残余应力分布的精确测量.通过用它对金属-陶瓷界面应力梯度的测量,为残余应力的缓解提供了依据.

全因子试验设计在X射线衍射法测试高应力标样残余应力值中的应用

针对X射线法测试残余应力值的主要参数——准直器直径、曝光时间和β角数量,依据6σ的DMAIC流程和全因子试验设计,研究了标准高应力试样残余应力值的测试方法。结果表明:上述参数对探测器X光子接收数量、衍射峰强度和峰背比的大小有较大影响。为提高测试精确度和重复性,在满足检测效率的前提下,可选择较小的准直器直径、较长的曝光时间和较大的β角数量进行残余应力测试。对于标准高应力试样,选择2mm准直管、3s曝光时间和11个β角参数测定的残余应力值与标准值最为接近。

短波长X射线衍射无损检测内部残余应力测试方法及应用研究

短波长X射线衍射法作为一种内部残余应力无损检测技术，在具体测试时根据样品的晶粒取向、大小等信息，选择采用sin^2ψ法、d0法、极密度极大值法进行测试。sin^2ψ法主要用于晶粒取向为各向同性（无织构）样品的检测，其沙角范围为45°到90°，采用该法无损测定了A100钢孔挤压强化件内部的径向残余应力及其分布；d0法用于无织构或织构取向分布不强烈样品，该方法需制备无应力标样，采用该法测定了30CrMnSi钢3D打印件内部的残余应力；极密度极大值法适用于织构取向强烈的样品，如预拉伸铝板，该方法在制备无应力标样的同时，需首先测试织构的极密度最大值，然后旋转样品至相应的角度测试应变，采用该法测定了ALCOA产的20mm厚7075预拉伸铝板内部残余应力及其沿厚度分布。

X射线衍射法测试轧板表面残余应力

从试验角度讨论采用X射线衍射法测试轧板表面残余应力时遇到的一些问题。用X射线衍射法测试织构材料的表面残余应力时会出现2θ-sin2ψ震荡现象,但是测得的应力数据与加工工艺仍保持对应,反映出不同工艺对板材表面残余应力的影响。考虑到在较大的ψ角范围内缩小各衍射峰强度差异,对于面心立方钢铁材料宜选用(311)晶面测试。增加测试的ψ角站数也有助于得到好的应力测试效果。

同步辐射X射线衍射技术在残余应力分析中的应用

残余应力贯穿于材料及构件的设计、生产、加工、制造、服役和失效的全生命周期,是影响材料及构件加工精度、尺寸稳定性及疲劳强度的关键因素,如何准确无损表征残余应力具有重要意义。与传统实验室X射线衍射方法相比,同步辐射X射线衍射技术在亮度、准直、时间分辨率、空间分辨率、穿透深度等方面具有显著优势,是一种无损原位精确表征工程材料和关键构件残余应力有效的方法之一。本文围绕同步辐射X射线衍射技术在材料残余应力中的研究进展,重点阐述增材制造过程中高温合金的残余应力分析、激光喷丸技术对钛合金残余应力的影响、焊接铝合金残余应力评价、热处理参数对结构钢残余应力的影响以及陶瓷涂层的残余应力研究。最后,分析同步辐射X射线衍射技术在工业应用方面的不足,并展望未来的研究及发展方向,包括发展原位测试环境及装置、同步辐射X射线衍射技术与其他无损检测方法相结合等。

X射线衍射法测试TC_4钛合金喷丸残余应力的精确度研究

从残余应力测试原理出发,结合自制原位拉压试验装置,评估了X射线衍射法测试钛合金喷丸表面残余应力的准确度。同时,利用卷积和概率论推导测试不确定度的计算方法,并对X射线衍射法测试钛合金喷丸表面残余应力的不确定度进行分析。结果表明,X射线弹性常数1/2S_2^(hkl)是影响残余应力测试准确度的关键参数,随着喷丸样品表面状态的变化,残余应力测试不确定度发生不同程度的波动。

N08825复合管焊接残余应力的X射线衍射测试

焊缝及附近区域的焊接残余拉应力对复合管的抗脆断、疲劳和应力腐蚀破坏性能等均有较大的不利影响,易成为系统的最薄弱区域。采用X射线衍射法对N08825复合管焊接接头环焊缝表面与焊缝表面轴向残余应力进行测试,得出其分布规律并加以分析,可为后续调整应力分布,提高管道的抗腐蚀性能提供依据。实验结果表明:N08825复合管表面焊缝中心线的环向残余应力几乎均为拉应力,应力波动较为平缓,在起弧、收弧点位置均存在较大残余拉应力,这对管道的抗腐蚀性能及疲劳性能有不利的影响;复合管表面轴向残余应力分布呈对称状态,在焊缝及其附近区域均为压应力,随着与焊缝距离的增大,管道表面残余应力数值逐渐减小并趋近于零。

X射线衍射残余应力测试方法及应用

介绍了X射线衍射仪测定材料残余应力的原理、测定参数的选择依据,并以7055铝合金为试验对象,进行了不同热处理机制的材料残余应力的测定。试验结果表明:X射线衍射仪测定7055铝合金的参数为管电压28.5 kV、管电流9 mA、扫描步距0.05。、计数时间20 s、4ψ角、铬靶(311)晶面、准直管直径φ4 mm;通过X射线衍射仪测得7055铝合金热处理之前的残余应力值为207MPa,为压应力,经A和B热处理机制处理之后的残余应力分别为62 MPa和33 MPa,均为压应力,两种热处理机制均能有效降低材料加工残余应力,且B热处理机制略优于A。X射线衍射方法测定材料残余应力为材料热处理机制提供了一定的理论依据。

对接焊铝合金板材残余应力的X射线测试

用X射线衍射法对对接焊LD10铝合金板材表面残余应力进行测试试验,对比半高宽法和抛物线法,得出残余应力分布情况,并对其进行分析。分析结果表明两种定峰方法所得应力测定值较接近,且抛物线法所得应力分布曲线在大多数情况下处于半高宽法所得曲线下方,即抛物线法所得拉应力值偏低,压应力值偏高。同时,半高宽法较抛物线法对衍射峰的重复性、稳定性、适应性要好,应力测定的准确度较高,且采用X射线衍射法测量残余应力分布数据可靠,是一种有效的应力测试方法。这些结论对LD10铝合金板材的焊接残余应力分布具有参考意义。

X射线衍射法测量铝合金残余应力及误差分析

在介绍了X射线衍射法测量残余应力基本原理的基础上,以7075铝合金板材为实验对象,Photo公司的X射线衍射仪为实验仪器,采用不同的方向和衍射角对水域淬火后的7075铝板的表面残余应力进行测试,对测试结果进行处理并分析了应力产生的原因,提出了针对各种原因的解决方法。发现在单一方向上测量结果的线性和相关性在一端较好,另一端偏差较大,而相反方向时则相反。实验结果表明,从两个方向测定可减少应力测试误差;当测定值2θ的距离差平方和越小,自变量sin2ψ的间距越大,测试点越多且直线性越好,则应力测定误差越小;较长的曝光时间和合适的表面处理可以提高测试精度。

残余应力及其分布的X射线二维衍射分析与计算

根据在X射线二维衍射几何关系下建立的应力应变基本方程,提出了一种基于X射线多晶面探测器衍射系统的残余应力及其分布测量方法,即通过分析X射线衍射圆锥的变形程度确定应变张量,进而计算应力张量。该方法有效地利用X射线面探测器的“虚拟摆动”功能,在一定程度上解决了传统X射线衍射法较难处理的粗晶材料和有织构材料的残余应力测量问题。对304不锈钢的残余应力及其分布进行了分析与计算,结果表明,该合金呈表面残余压应力,并且应力分布比较均匀。

铝合金搅拌摩擦焊接头内部残余应力的短波长X射线测试

采用自制的短波长X射线应力分析仪测定了2024-T351铝合金板搅拌摩擦焊接头的内部残余应力分布。结果表明:接头内部的纵向残余应力呈典型的"M"型分布,且高于横向残余应力,应力峰值位于焊缝热机影响区和热影响区交界附近,测试结果与文献报道结果相符。

X射线法测试1500m^3乙烯球罐焊接残余应力的现场应用

本文应用Ｘ射线应力仪对ＣＦ－６２钢制乙烯球罐焊接残余应力进行了现场测量，解决了大型球罐的残余应力现场测试过程中的技术问题。