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不銹鋼焊管殘余應力測量方法

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不銹鋼焊管殘余應力測量方法

發布日期:2016-06-21 16:24 來源:http://www.buddyliles.com 點擊:

殘余應力的存在對不銹鋼焊管的疲勞、腐蝕、承壓等造成影響,從20世紀30年代開始,厚壁不銹鋼焊管,大口徑不銹鋼焊管殘余應力的測量方法開始重視發展起來,當前實際用主要是以下幾種:

1.機械法

1)盲孔法(blind-hole method)

通過鉆削小孔獲取小孔周圍的應變釋放兩,跟據該應變計算殘余應力。其優點在于所鉆削的孔徑非常小,而且現場操作方便。為測得眼不銹鋼焊管壁厚方向的應力分布目前開發了深孔、階梯孔等測量技術。

2)切環法 (slit-ring method)

是從不銹鋼焊管上切取約300mm的管段,然后沿軸向切開,利用該環在周向、軸向、徑向的變形計算殘余應力。

3)切塊法(block-slit method)

根據從不銹鋼焊管上切下的試樣所釋放的應變計算殘余應力。

2.物理法

1)X射線衍射法

X射線衍射法是應用Z廣泛的無損應力測量方法,該法的優點是不會對構件造成破壞,但測試深度僅能測試壁厚為30-40mm的不銹鋼焊管。

2)超聲波法

超聲波法是一種相對新的測量方法。原理是不銹鋼焊管應力會改變超聲波的波速,通過測量入射超聲波的波速計算殘余應力。該法不僅可以無損測量,而且可以三維測量。然而,厚壁不銹鋼焊管表面狀態等也會影響到波速,需要區分出來,近年來美國U.S. Department of Energy的技術實驗室作了很多工作,開發了新型測量裝置。

3)磁測法

利用磁致伸縮效應測量殘余應力,但該法僅適用鐵磁材料,而且測量后會給結構造成剩磁。目前國際上,英國在該方面具有優勢,開發了可進行管線在線測量的磁測量裝置。

4)中子衍射法

通過測量樣品衍射峰位置的移動,計算材料中沿某一方向的晶面間距相對于物應力狀態的變換,得到應變,進而轉換成應力。該法還處于研究中,但數據表明,在物理法中中子衍射法是測量結構內部應力的Z有效的方法

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