定值殘余應(yīng)力焊接試塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是制作一套定值的殘余應(yīng)力焊接試塊，對殘余應(yīng)力超聲無損檢測系統(tǒng)予以校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對殘余應(yīng)力絕對值的檢測，并使檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠。定值殘余應(yīng)力焊接試塊由兩個小試塊和一個大試塊焊接而成，通過大試塊的回彈效應(yīng)，對焊接的小試塊產(chǎn)生拉應(yīng)力，不同的變形量對應(yīng)不同的應(yīng)力值，控制試塊的變形量，即可得到需要應(yīng)力值大小的試塊。
【專利說明】定值殘余應(yīng)力焊接試塊
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提出一種定值殘余應(yīng)力焊接試塊，適用于殘余應(yīng)力超聲無損檢測系統(tǒng)的校準(zhǔn)。
二、【背景技術(shù)】
[0002]殘余應(yīng)力的無損檢測受到越來越廣泛的重視，而現(xiàn)階段比較有發(fā)展前景的無損方法是超聲法殘余應(yīng)力檢測，超聲法主要是運(yùn)用超聲臨界折射縱波實(shí)現(xiàn)殘余應(yīng)力檢測。超聲應(yīng)力檢測理論已經(jīng)很成熟，但是根據(jù)原理，這種方法檢測的是相對殘余應(yīng)力值，要想實(shí)現(xiàn)對絕對殘余應(yīng)力值的檢測，需要研制量值化的殘余應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)試塊對檢測結(jié)果以及檢測系統(tǒng)予以校準(zhǔn)。
[0003]國內(nèi)外定值殘余應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)試塊方面的研究，主要是針對X射線衍射法，是將待測材料的金屬粉末壓鑄成一定尺寸的試塊，根據(jù)壓鑄好的試塊晶格的變化來進(jìn)行殘余應(yīng)力標(biāo)定。英國研究人員將鋼材彎曲成弓的形狀，通過彎曲的方法制造了殘余應(yīng)力試塊。而國內(nèi)外利用焊接的方法制造殘余應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)試塊的研究還未曾開展過。
[0004]壓力試驗(yàn)機(jī)在擠壓試塊中，能夠?yàn)樵噳K提供單一方向的壓應(yīng)力。在彈性極限范圍內(nèi)，試塊的回彈效應(yīng)會產(chǎn)生?；谶@兩個現(xiàn)象，通過擠壓和焊接以及控制試塊的形變即可獲得定值的殘余應(yīng)力試塊。
[0005]試塊制作過程中，準(zhǔn)確控制大小試塊的形變量十分關(guān)鍵，解決這一難題才能精確控制試塊的殘余應(yīng)力值大小。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是制作一套定值的殘余應(yīng)力焊接試塊，對殘余應(yīng)力超聲無損檢測系統(tǒng)予以校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對殘余應(yīng)力絕對值的檢測，并使檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[0007]本發(fā)明主要將兩個小試塊焊接在受擠壓的大試塊上的對稱位置，通過大試塊的回彈效應(yīng)，對焊接的小試塊產(chǎn)生拉應(yīng)力，不同的變形量對應(yīng)不同的應(yīng)力值，根據(jù)理論計，控制試塊的變形量，即可得到需要應(yīng)力值大小的試塊。
四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為定值殘余應(yīng)力焊接試塊，其中1-大試塊2-小試塊3-焊縫。
[0009]圖2為不同角度的定值殘余應(yīng)力焊接試塊示意圖。
五、【具體實(shí)施方式】
[0010]下面對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0011]以45#鋼為例，如圖1所示，大試塊I的尺寸為:30mmX30mmX130mm，小試塊2的尺寸為 30mmX 5mmX 70mm。
[0012]定值殘余應(yīng)力焊接試塊的大試塊I的兩側(cè)焊接有兩個小試塊2，小試塊2處于大試塊I的中間位置，小試塊2是在試塊I受壓力試驗(yàn)機(jī)擠壓狀態(tài)下焊接上的，大試塊I的回彈作用使焊接試塊2與試塊I之間產(chǎn)生一定大小的殘余應(yīng)力，根據(jù)大小試塊的變形量，可以得知試塊的殘余應(yīng)力值大小，不同形變量對應(yīng)不同定值的殘余應(yīng)力焊接試塊。
【權(quán)利要求】
1.定值殘余應(yīng)力焊接試塊，其特征在于:由一個大的方形試塊和兩個小的方形試塊組成，試塊為金屬材料，通過大試塊的回彈效應(yīng)和兩個小試塊的焊接作用產(chǎn)生殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力的大小可以根據(jù)胡克定律來計算得到，控制試塊的變形量來使試塊的應(yīng)力值為定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述,應(yīng)力試塊的材料為金屬材料,可以為不同成分組成的鋼鐵材料，如 45# 鋼、Q235，Q345 等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，定值試塊由長方形的兩個大試塊和一個小試塊組成，小試塊在大試塊受擠壓力的情況下焊接在大試塊的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，應(yīng)力值的大小根據(jù)大小試塊的形變量和胡克定律計算得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，殘余應(yīng)力焊接試塊的殘余應(yīng)力值可控，通過控制大小試塊的制作過程中的形變量，從而控制試塊的殘余應(yīng)力值大小。
6.定值殘余應(yīng)力焊接試塊使用過程中，將檢測傳感器沿著大試塊受壓的方向放置在小試塊上，使檢測傳感器與試塊之間耦合良好，待穩(wěn)定之后開始檢測和校準(zhǔn)。
【文檔編號】G01L25/00GK103439049SQ201210498787
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】徐春廣, 徐浪, 潘勤學(xué), 肖定國, 李驍, 郭軍, 宋文濤, 劉海洋 申請人:北京理工大學(xué)