有關(guān)X射線殘余應(yīng)力檢測設(shè)備的那些秘密

你總是說有蚊子

X射線衍射法測量表面殘余應(yīng)力利用布拉格定律，X射線波長λ、衍射晶面間距d、衍射角2θ之間關(guān)系滿足布拉格方程：

（1）

在已知X射線波長λ的條件下，布拉格定律把宏觀上可以測量的衍射角2θ與微觀的晶面間距d建立起確定的關(guān)系。當材料中有應(yīng)力存在時，其晶面間距d必然隨晶面與應(yīng)力相對取向的不同而有所變化，導(dǎo)致衍射峰發(fā)生偏移，通過測量衍射峰的偏移程度，即殘余應(yīng)變，通過胡克定律由殘余應(yīng)變計算殘余應(yīng)力值。

2 W& u: K5 X, S

你總是說有蚊子

* Z, P! A6 W1 \$ q

你總是說有蚊子

X射線的穿透深度較小，只能測量材料表面的殘余應(yīng)力，如果需要測量材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力，或者測量應(yīng)力梯度，其能力則顯得有些蒼白。通常解決的辦法是需要采用剝層法。即對樣品逐層剝離，測量每層表面的應(yīng)力，然后采用一定的算法扣除因為剝層造成的應(yīng)力松弛，換算成各層真實的應(yīng)力。但容易受到表面處理方法對應(yīng)力的影響。

你總是說有蚊子

可以無損地測量構(gòu)件中的應(yīng)力或殘余應(yīng)力，特別適宜于測量薄層和裂紋尖端的應(yīng)力分布。X射線可以測定1-2mm很小范圍內(nèi)的應(yīng)力值，是距離表面10μm的應(yīng)力值，若想測量深度的應(yīng)力也需要對材料進行破壞。當被測工件晶粒不夠細化不能給出明銳的衍射線時，檢測精度不高，如退火細晶材料的檢測精度可以高達10MPa，而淬火硬質(zhì)或者冷加工材料的檢測誤差高出十幾倍。
9 P1 I" V* I  }$ Z- a5 i" @被測試件材料的結(jié)構(gòu)、晶粒的粗細程度、衍射面的選擇、X射線的波長、采用的測量方法、被測試件表面的平滑度和處理情況等都會影響檢測精度。

你總是說有蚊子

方法步驟：

（1）除漆劑除去表面防腐油漆，露出管材本體。

（2）采用1000目砂紙手工打磨除去管體表面氧化層，打磨區(qū)域面積2cm×2cm，采用W2.5/4000目金剛石研磨膏進行表面拋光。

（3）透明膠帶貼出正方形的待電解拋光區(qū)，面積為1cm×1cm，調(diào)節(jié)電解拋光儀電壓，對該區(qū)域進行電解拋光。

（4）調(diào)試u-X360的便攜式X射線應(yīng)力檢測儀，對電解區(qū)域進行殘余應(yīng)力檢測。

3 V" m! F! f8 h

你總是說有蚊子

同時該檢測方法僅在室中使用，需要專門的檢測人員來檢測操作設(shè)備，施工現(xiàn)場不適合這種檢測方式；同時設(shè)備昂貴檢測費用高，國內(nèi)也僅有少數(shù)實驗室擁有這樣的精密配置。一般對焊接應(yīng)力、機械加工應(yīng)力、熱處理應(yīng)力等檢測，建議采用華云盲孔法應(yīng)力檢測設(shè)備HK21A，該設(shè)備是高等院校應(yīng)力檢測教學(xué)設(shè)備，操作簡單，可以在 車間檢測應(yīng)力使用，一般的工人師傅就可以操作，檢測精度高，便攜式檢測設(shè)備，易運輸存儲。
3 x3 i7 U$ E# |$ s

譬如朝露

& B& t' s1 q# X要測晶格的應(yīng)變，那傳感器的分辨率得多少？噪聲如何去除？這才是秘密吧？有個關(guān)鍵沒說，小于波長的變化，是測不出的。這是現(xiàn)在顯微鏡看不到分子結(jié)構(gòu)的原因。量具量程問題，不是什么都能測的

你總是說有蚊子

譬如朝露 發(fā)表于 2021-4-9 11:36
- U8 s; f; d# v& B4 }+ c要測晶格的應(yīng)變，那傳感器的分辨率得多少？噪聲如何去除？這才是秘密吧？有個關(guān)鍵沒說，小于波長的變化，是 ...

% i& _% u; h1 `% ?& `厲害
9 K% h3 `/ \1 n3 j9 @

hxglty

學(xué)習(xí)了

遠祥

X射線都來了��！