某大型板結構鑄鋁合金件是艦炮裝配的基礎構件,在研制過程中,由于鑄造后時效效應,沒有出現脆斷現象,但在小批量生產過程中不斷出現構件斷裂情況,于是廠家找到聚航科技,希望通過對大型板結構鑄鋁合金殘余應力測量研究,分析其斷裂原因。
經過雙方商討后,決定采用盲孔法測試大型鑄鋁件殘余應力,儀器采用JHMK殘余應力測量系統,是由JHYC靜態應變儀和JHZK殘余應力精密鉆孔裝置。
殘余應力測量步驟
測試方案的確定
根據兩個破損構件裂紋走向,初步確定了最大殘余應力分布,經討論決定形成如下測試方案。
沿裂紋走向布局6至7個測試點。
以原投入使用并在使用中沒有破損的原構件做參考進行對比測試。
采用振動時效消除殘余應力后對新購件殘余應力進行對比
實施方法
每個測點處按要求粘貼一片殘余應力測定專用應變花,測點間距足夠遠,從而各電阻應變花可相應作為溫度補償使用。
在電阻預調平衡箱上接好橋路,并逐點調試初始平衡狀態。
通過儀器矯正,使噴砂打孔裝置的打孔中心與應變花孔標記中心一致,在打孔設備安裝牢固后,再次檢查調整應變儀初始平衡狀態。
啟動打孔設備,并打出直徑為2α、孔深為H的圓孔。
通過應變儀測量該點應變花3個方向的應變量,并記錄度數。
經最終判斷,大型鑄鋁件斷裂的主要原因是構件中殘余應力較大,部分位置殘余應力超過材料屈服極限。因此構件必須進行消除殘余應力處理。