專利名稱：一種鋁合金薄板對接焊焊接殘余應(yīng)力測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬材料焊接殘余應(yīng)力測定方法，尤其是一種鋁合金薄板對接焊焊接殘余應(yīng)力測定方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)為GB/T24179-2009金屬材料殘余應(yīng)力測定壓痕應(yīng)變法。壓痕應(yīng)變法采用壓痕試驗(yàn)機(jī)、應(yīng)變片和應(yīng)變儀等儀器進(jìn)行測量應(yīng)變量，然后利用胡克定律計算出焊接殘余應(yīng)力。該法多適用于焊接接頭某一位置表面殘余應(yīng)力測定，并且在應(yīng)變片粘貼、標(biāo)定曲線、有限元分析等方面存在很多技術(shù)難點(diǎn)。而本發(fā)明通過顯微鏡觀察樣件刻線間距在焊接前后與切條后的變化量，然后利用胡克定律計算出焊接殘余應(yīng)力。因此與壓痕應(yīng)變法相比較，顯然本法更簡單，而且對于鋁合金薄板對接焊焊接殘余應(yīng)力的測量也更準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種鋁合金薄板對接焊焊接殘余應(yīng)力測定方法，測定鋁合金薄板對接焊接頭附近的焊接殘余應(yīng)力。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種鋁合金薄板對接焊焊接殘余應(yīng)力測定方法，包括以下步驟
1)鋁板焊接前，用刻線工具在鋁板的焊接熱影響區(qū)內(nèi)沿著與焊縫平行的方向刻劃至少2條線痕寬度不大于O. 05mm的標(biāo)記線，設(shè)定焊縫同側(cè)中間距相同的兩條標(biāo)記線為一組，利用測量工具測量每組中2條標(biāo)記線的間距；
2)鋁板焊接后，再次測量出每組中2條標(biāo)記線的間距；
3)沿標(biāo)記線垂直方向切下至少I條切條，測量出切條上每組中2條標(biāo)記線的間距，算出與2)步驟相比對應(yīng)間距的變化量；
4)利用胡克定律算出焊接殘余應(yīng)力。進(jìn)一步，所述步驟I)刻標(biāo)記線時，每組中2條標(biāo)記線間距設(shè)為50mm。本發(fā)明的有益效果是
測試方法直觀簡便，測量結(jié)果具有較好的重復(fù)性、再現(xiàn)性和可比性，適用于鋁合金薄板對接焊在試驗(yàn)條件下的焊殘余應(yīng)力測定。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中
附圖I為實(shí)施例I鋁板焊接后的標(biāo)記線示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將通過一個具體的實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的步驟如下
1)鋁板焊接前，用刻線工具在鋁板的焊接熱影響區(qū)內(nèi)沿著與焊縫平行的方向刻劃至少
2條線痕寬度不大于O. 05mm的標(biāo)記線，設(shè)定焊縫同側(cè)中間距相同的兩條標(biāo)記線為一組，利 用測量工具測量每組中2條標(biāo)記線的間距；
2)鋁板焊接后，再次測量出每組中2條標(biāo)記線的間距；
3)沿標(biāo)記線垂直方向切下至少I條切條，測量出切條上每組中2條標(biāo)記線的間距，算出與2)步驟相比對應(yīng)間距的變化量；
4)利用胡克定律算出焊接殘余應(yīng)力。利用本發(fā)明測定6005A-T6鋁合金3mm厚度板材對接焊試件的焊接殘余應(yīng)力如下
試驗(yàn)件材料6005A-T6，板材厚度3. 0mm，試驗(yàn)件料坯尺寸(長X寬):750 X 150 (mm)，切取方向?yàn)榭v向。焊接后試驗(yàn)件尺寸(長X寬):750X300(mm)焊縫亦為縱向。母材拉伸性能抗拉強(qiáng)度為317MPa，屈服強(qiáng)度為273MPa，斷后伸長率為13. 2%，彈性模量E為68760MPa。焊接接頭抗拉強(qiáng)度為182MPa，屈服強(qiáng)度為148MPa ；
1)鋁板焊接前，用專用刻線工具在2塊鋁板上沿著與焊縫平行的線路刻劃13條線痕寬度不大于O. 05mm的標(biāo)記線將鋁板15等分，利用19JC型工具顯微鏡(精度O. 0005mm)測量間距約為50 mm的2條刻線的實(shí)際間距
2)將2塊鋁板焊接后，利用19JC型工具顯微鏡(精度O.0005mm)分別測量出每塊鋁板上各自間距約為50 mm的2條刻線的實(shí)際間距々I ；
3)利用線切割沿標(biāo)記線垂直方向在左右兩塊鋁板上各切下I條切條，利用19JC型工具顯微鏡(精度O. 0005mm)測量出2條切條上每組標(biāo)記線的實(shí)際間距U ,求出與焊接后且未
切條前相比每組標(biāo)記線間距的變化量從和應(yīng)變增量& ;
4)利用胡克定律算出焊接殘余應(yīng)力CT1；
對于本實(shí)施例I)步中在刻劃間距為50mm的標(biāo)記線時也可以不等分劃線，只要能劃出多組間距為50mm的標(biāo)記線即可；另外標(biāo)記線的間距也可設(shè)定為其他數(shù)值比如40mm、30mm、60mm 等。本實(shí)施例中測量數(shù)據(jù)及計算結(jié)果見下表
權(quán)利要求
1.一種鋁合金薄板對接焊焊接殘余應(yīng)力測定方法，其特征在于包括以下步驟 1)鋁板焊接前，用刻線工具在鋁板的焊接熱影響區(qū)內(nèi)沿著與焊縫平行的方向刻劃至少2條線痕寬度不大于O. 05mm的標(biāo)記線，設(shè)定焊縫同側(cè)中間距相同的兩條標(biāo)記線為一組，利用測量工具測量每組中2條標(biāo)記線的間距； 2)鋁板焊接后，再次測量出每組中2條標(biāo)記線的間距； 3)沿標(biāo)記線垂直方向切下至少I條切條，測量出切條上每組中2條標(biāo)記線的間距，算出與2)步驟相比對應(yīng)間距的變化量； 4)利用胡克定律算出焊接殘余應(yīng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁合金薄板對接焊焊接殘余應(yīng)力測定方法，其特征在于所述I)步驟在刻標(biāo)記線時，每組中2條標(biāo)記線間距為50mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁合金薄板對接焊焊接殘余應(yīng)力測定方法，在薄板對接焊的焊接接頭形成的平面應(yīng)力場條件下，沿焊縫縱向或橫向用線切割方法切條，將引起焊接應(yīng)力釋放，焊接前在焊接件測量面刻劃精密標(biāo)線，利用顯微鏡分別測量焊接前、焊接后和切條后的標(biāo)線間距，根據(jù)標(biāo)距增量求出相應(yīng)的應(yīng)變增量，再利用應(yīng)變增量求解殘余應(yīng)力，本發(fā)明直觀簡便，測量結(jié)果具有較好的重復(fù)性、再現(xiàn)性和可比性，適用于鋁合金薄板對接焊在試驗(yàn)條件下的焊接殘余應(yīng)力測定。
文檔編號G01L1/00GK102865948SQ201210365329
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者王周兵, 秦利, 陸宏韜, 宋磊 申請人:遼寧忠旺集團(tuán)有限公司