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船舶系統(tǒng)零部件長期處于高溫、高壓和高濕的海洋環(huán)境中，會受到海水的流動、氣泡、溫度、濕度、沖擊力以及海水中眾多腐蝕性介質(zhì)和微生物的影響。當(dāng)金屬材料在特定的腐蝕環(huán)境下，持續(xù)存在拉應(yīng)力的作用時，將會導(dǎo)致嚴(yán)重的腐蝕開裂，即為應(yīng)力腐蝕。
船舶系統(tǒng)的應(yīng)力腐蝕失效多發(fā)生在設(shè)備交付使用后，因此要求船舶系統(tǒng)零部件的應(yīng)力測試是盡量無損的。其次，因為船舶系統(tǒng)中發(fā)生應(yīng)力腐蝕失效的位置多位于船舶底艙附近，是海水易接觸的部位，所以船舶系統(tǒng)零部件的應(yīng)力測試設(shè)備應(yīng)具有輕便性。同時，應(yīng)力腐蝕失效部位往往也存在較多的腐蝕產(chǎn)物，由腐蝕產(chǎn)物構(gòu)成的不導(dǎo)電層對應(yīng)力的測試也有一定程度的影響。
基于X射線衍射法的殘余應(yīng)力測試儀可以有效檢測船舶系統(tǒng)零部件應(yīng)力腐蝕問題。
歐盟標(biāo)準(zhǔn)委員會(CEN)于2008年批準(zhǔn)了新的X 射線衍射殘余應(yīng)力測試儀人標(biāo)準(zhǔn)EN 15305：2008 Non-destructive Testing Test Method for Residual Stress Analysis by X-ray Diffraction。同年，中國也頒布了GB/T 7704—2008«無損檢測X射線應(yīng)力測定方法»，并且經(jīng)過不斷地更新，目前已經(jīng)頒布了GB/T 7704—2017«無損檢測X射線應(yīng)力測定方法»。而ASTM也在2010年發(fā)布了X射線衍射殘余應(yīng)力測定標(biāo)準(zhǔn)ASTM E915—2010 Standard Test Method for Verifying the Alignment of X-ray Diffraction Instrumentation for Residual Stress Measurement。
應(yīng)力的測試方法中以X射線衍射法的應(yīng)用較為普遍，因為其理論推導(dǎo)嚴(yán)格成熟，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，并且在測量表面殘余應(yīng)力時該方法完全是無損的。X射線衍射法可以測量應(yīng)力沿層深的分布，測試光斑一般為?(1~5)mm，所測深度根據(jù)靶材和被測試材料的變化而有所不同。X射線衍射法的不足之處在于其只能測試晶粒均勻分布的材料，當(dāng)被測試材料不能滿足X射線衍射方法中要求材料均勻連續(xù)、各向同性的假設(shè)時(如織構(gòu)材料、粗晶材料等)，測試結(jié)果就會有較大的誤差。同時，如果存在材料表面沿深度方向存在較強的應(yīng)力梯度、衍射峰重疊、衍射強度很低、衍射峰過分寬化等現(xiàn)象時，也會降低X射線衍射法測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，X射線衍射法對于無織構(gòu)、近似均勻連續(xù)的金屬零部件的應(yīng)力測試結(jié)果準(zhǔn)確，而對其他零部件的應(yīng)力測試效果相對較差。
X射線殘余應(yīng)力分析儀滿足哪些標(biāo)準(zhǔn)？
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