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X射線應力測試在汽車制造行業(yè)中的應用

汽車上使用的零部件大都經(jīng)過各種冷熱加工工序，由于這些加工方法在零件上產(chǎn)生組織變化或塑性變形，從而在工件中產(chǎn)生殘余應力。殘余應力作為一種在沒有外載荷作用下的自平衡應力分布在材料或構(gòu)件的內(nèi)部，對其以后的再加工和使用性能等方面都會產(chǎn)生影響。
 

熱處理處理及表面強化技術(shù)都會對工件的殘余應力分布有很大的影響。欲分析各種工藝產(chǎn)生的殘余應力的大小和分布，定量評價殘余應力對疲勞強度、應力腐蝕、工件尺寸穩(wěn)定性和使用壽命的作用，分析工件的失效，正確指導機械零件加工工藝的指定，重要的是準確測定工件表面及內(nèi)部的殘余應力值，因此需要準確可靠的測試手段。

X射線殘余應力測量技術(shù)作為一種無損、快速、理論嚴謹?shù)臏y量手段，適合汽車生產(chǎn)中殘余應力的測量要求。
一、測量涉及的汽車材料及零件
涉及的材料：鐵、鋁、不銹鋼、銅等
涉及的零部件包括：
鋼板彈簧、齒輪、螺旋彈簧、輪轂軸、曲軸、連桿、氣門彈簧、扭桿、焊接件、半軸、缸體等經(jīng)過冷熱加工處理或表面強化處理，對殘余應力有特殊要求的零部件。
測量位置及要求

                   
根據(jù)零件受力部位或根據(jù)應力分布典型區(qū)域或重要區(qū)域來選擇測量點。表1中規(guī)定了幾種常用零件的應力測量點，其它零件則依據(jù)零件具體情況或圖紙規(guī)定來確定測量點。
二、測量涉及方法簡介
X 射線殘余應力測量執(zhí)行《GB/T 7704-2017 無損檢測 殘余應力測定方法》標準。
常規(guī)測量采用同傾法和側(cè)傾法。對于粗晶材料和具有擇優(yōu)取向材料的測量采用ψ搖擺法、Ф搖擺法。
同傾法：測定方向平面與掃描平面相重合的測定方法。衍射幾何如下圖所示。
側(cè)傾法：測定方向平面與掃描平面相垂直的測定方法。側(cè)傾法的特點是測量方向與掃描平面垂直。
測量方向： ψ角擺動方向即為應力測量方向。

測量方法示意

同傾法示意圖                                                          側(cè)傾法示意圖

三、部分零件測量位置要求