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殘余應(yīng)力測量儀在改進(jìn)輪轂軸強(qiáng)化工藝中的應(yīng)用
在轎車輪轂軸國產(chǎn)化時(shí)期，某車型的輪轂軸樣件彎曲疲勞試驗(yàn)達(dá)不到理想壽命，所有失效處均在沿周圍的環(huán)槽處。對比德國零件的材料、力學(xué)性能及金相檢驗(yàn)分析報(bào)告，二者之間不存在明顯的差別。
后對環(huán)槽處進(jìn)行X射線殘余應(yīng)力剝層分析，得到在距離表面3μm處為拉應(yīng)力，殘余應(yīng)力為+210Mpa左右，認(rèn)為較高的拉應(yīng)力使零件產(chǎn)生較早的失效。因此建議對輪轂軸的Z后加工過程進(jìn)行優(yōu)化，采用滾壓強(qiáng)化工藝，消除機(jī)械加工帶來的拉應(yīng)力，并引進(jìn)較大的殘余應(yīng)力。
下表為多次改進(jìn)加工工藝后輪轂軸的殘余應(yīng)力測量值，可以看出，采用加工工藝1，因進(jìn)刀過深會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，經(jīng)滾壓后，零件表面殘余應(yīng)力還是拉應(yīng)力，而采用新機(jī)加工藝2后，零件表面殘余應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力。經(jīng)臺架實(shí)驗(yàn)，采用新工藝的輪轂軸符合工藝要求。
|
樣件編號 |
說明 |
測量值1 |
測量值2 |
測量值3 |
平均 |
|
1 |
一次車加工 （工藝1） |
+798 |
+731 |
+734 |
+721 |
|
2 |
+790 |
+766 |
+781 |
+779 |
|
|
3 |
+716 |
+720 |
+735 |
+724 |
|
|
4 |
多次加工 車（工藝2） |
+433 |
+420 |
+396 |
+416 |
|
5 |
+470 |
+461 |
+482 |
+471 |
|
|
6 |
+347 |
+330 |
+343 |
+340 |
|
|
7 |
車后（工藝2）滾壓 |
-552 |
-534 |
-558 |
-548 |
|
8 |
-600 |
-622 |
-628 |
-617 |
|
|
9 |
-622 |
-634 |
-652 |
-636 |
芬蘭Stresstech Oy公司生產(chǎn)的殘余應(yīng)力測量儀可快速、輕松分析齒輪、軸承、軋輥、曲軸、凸輪軸、壓力容器管道以及其它一些零部件在熱處理、機(jī)加工、焊接、噴丸、滾壓等處理過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。
殘余應(yīng)力測量儀主要應(yīng)用領(lǐng)域：航天、航空、船舶、兵器、電力、石油化工、鍋爐壓力容器、冶金、機(jī)械制造、核工業(yè)、石油、科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)等。
殘余應(yīng)力測量儀特點(diǎn)
◆ 操作系統(tǒng)： Windows
◆ X射線的發(fā)生和控制
◆ 實(shí)時(shí)監(jiān)控高壓系統(tǒng)
◆ 多種X射線曝光模式
◆ 可同時(shí)進(jìn)行測量、計(jì)算和其它功能操作
◆ 多點(diǎn)d-sin²Ψ曝光模式，互相關(guān)法計(jì)算峰位移
◆ 豐富的材料數(shù)據(jù)庫
◆ 對無應(yīng)力鐵粉測量誤差可控制到±6.9MPa以內(nèi)
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