表面残余应力测试方法
残余应力测量方法
残余应力是指材料内部或表面存在的不平衡力，它可以对材料的性能和可靠性产生重要影响。
以下是几种常见的残余应力测量方法：
1.X射线衍射法（X-ray Diffraction, XRD）：这是一种常用的非破坏性测量方法，通过测量
材料中晶体结构的畸变来间接计算残余应力。
X射线经过材料后会发生衍射，根据衍射角度的变化可以推断出残余应力的大小和方向。
2.中子衍射法（Neutron Diffraction）：类似于X射线衍射法，中子衍射法也是通过测量材
料晶体结构的畸变来确定残余应力。
相比X射线，中子具有更好的穿透能力，因此可以深入材料内部进行测量，适用于非金属材料的残余应力分析。
3.压电法（Piezoelectric Method）：利用材料的压电效应来测量残余应力。
该方法通过将
压电传感器固定在被测物体上，然后施加外力引起压电传感器的形变，根据形变量的变化推断出残余应力的大小。
4.高斯法（Hole Drilling Method）：这是一种常用的局部测量方法，适用于金属材料。
该
方法通过在被测物体上钻一个小孔，然后测量孔周围的表面应变的变化来计算残余应力。
5.激光干涉法（Laser Interferometry）：利用激光的干涉原理来测量表面的微小位移，从
而推断出残余应力的分布情况。
激光干涉法可以提供高精度的残余应力测量结果。
需要注意的是，不同的测量方法适用于不同类型的材料和应力状态，选择合适的方法取决于具体的应用需求和材料特性。
在进行残余应力测量时，应根据实际情况综合考虑各种因素，并采取适当的措施以确保测量结果的准确性和可靠性。
压痕法残余应力测试
压痕法残余应力测试一、什么是压痕法残余应力测试？压痕法残余应力测试是一种非破坏性的材料力学测试方法，用于测量材料表面的残余应力。
该方法通过在材料表面制作一个微小的凸起，然后测量凸起周围的表面形变来计算出该区域的残余应力。
这种测试方法可以用于各种材料，包括金属、陶瓷、塑料等。
二、压痕法残余应力测试原理1. 原理概述压痕法残余应力测试是通过对材料表面进行微小的变形来测量其残余应力。
当在材料表面施加一定大小的载荷时，会形成一个微小的凸起。
这个凸起周围会产生一定程度的塑性变形，从而导致该区域内存在着残余应力。
2. 测试步骤压痕法残余应力测试主要分为以下几个步骤：（1）选择适当的载荷和工具尖头；（2）将工具尖头放置在待测材料表面上，并施加一定大小的载荷；（3）卸载载荷并移除工具尖头；（4）测量凸起周围的表面形变，并根据形变计算出残余应力。
三、压痕法残余应力测试的应用1. 应用领域压痕法残余应力测试可以用于各种材料的残余应力测量，特别是对于那些难以进行传统拉伸或压缩测试的材料，如薄膜、涂层等。
该测试方法在金属、陶瓷、塑料等行业中得到广泛应用。
2. 应用案例（1）汽车工业：在汽车发动机活塞环上使用该方法来检测其表面的残余应力，以确保其正常工作并延长使用寿命。
（2）航空航天工业：在航空航天部件上使用该方法来检测其表面的残余应力，以确保其安全可靠。
（3）电子行业：在电子元器件上使用该方法来检测其表面的残余应力，以确保其性能和可靠性。
四、压痕法残余应力测试的优点和局限性1. 优点（1）非破坏性：与传统拉伸或压缩测试相比，压痕法残余应力测试不会对材料造成破坏。
（2）简便易行：该测试方法只需要一些简单的工具和设备就可以完成，不需要复杂的仪器和设备。
（3）适用范围广：该方法适用于各种材料，包括金属、陶瓷、塑料等。
2. 局限性（1）精度受限：由于测量的是表面残余应力，因此该测试方法的精度受到表面形貌和材料性质的影响。
（2）局部性强：由于测量的是一个小区域内的残余应力，因此该测试方法不能反映整个材料内部的应力分布情况。
残余应力的测试标准
残余应力的测试标准残余应力是指在物体内部或表面存在的一种应力状态，它是在物体内部或表面上由于加工、焊接、热处理等工艺过程中产生的应力。
残余应力的存在会对材料的性能和使用寿命产生一定的影响，因此对残余应力进行测试是非常重要的。
下面将介绍残余应力的测试标准及相关内容。
1. 测试方法。
残余应力的测试方法有很多种，常见的包括X射线衍射法、光栅法、中子衍射法、电子衍射法等。
其中，X射线衍射法是应用最为广泛的一种方法。
通过X射线衍射仪器可以测定材料内部的应力状态，得到残余应力的大小和分布情况。
2. 测试标准。
在进行残余应力测试时，需要遵循一定的测试标准，以保证测试结果的准确性和可靠性。
国际上常用的残余应力测试标准有ASTM E837-13、ISO 2360:2003、GB/T 2970-2016等。
这些标准对于测试方法、设备精度、样品制备、测试程序、数据处理等方面都有详细的规定，使用者可以根据实际情况选择合适的标准进行测试。
3. 测试样品。
在进行残余应力测试时，选择合适的测试样品对于测试结果的准确性至关重要。
通常情况下，可以选择金属材料、焊接接头、热处理件等作为测试样品。
对于不同材料和工艺的测试样品，需要根据标准要求进行制备和处理，以保证测试的有效性。
4. 测试结果。
残余应力测试的结果通常以应力大小和分布图形式呈现。
通过对测试结果的分析，可以了解材料内部或表面的应力状态，为进一步的工艺改进和材料设计提供参考依据。
同时，测试结果也可以用于评估材料的质量和可靠性，对于产品的使用和维护具有重要意义。
5. 应用领域。
残余应力测试在航空航天、汽车制造、电子设备、建筑结构等领域都有着广泛的应用。
通过对材料残余应力的测试，可以有效地预防材料的疲劳破坏、断裂和变形，提高产品的使用寿命和安全性，对于保障工程质量和产品质量具有重要意义。
6. 结语。
残余应力的测试标准对于保证测试结果的准确性和可靠性至关重要。
通过遵循相关的测试标准和方法，可以得到准确的残余应力测试结果，为材料的设计和工艺改进提供科学依据。
x射线衍射测定表面残余应力的基本原理
x射线衍射测定表面残余应力的基本原理
X射线衍射是一种常用的非破坏性分析方法，可用于测定材料内部的残余应力。
其基本原理是利用X射线在晶体中发生衍射现象来获取有关晶体结构的信息。
当入射X射线照射到晶体表面时，其中的晶粒会发生散射。
这个散射过程中，
X射线会与晶体中的原子相互作用，导致X射线改变方向。
这种改变方向的现象
称为衍射，衍射的角度和晶体的结构以及晶格参数密切相关。
X射线衍射测定表面残余应力的原理是利用晶体中晶面的平面间距与入射X射线的衍射角度之间的关系。
当晶体受到残余应力的影响时，晶面的平面间距会发生改变。
这种改变会导致入射X射线的衍射角度产生相应的偏移。
通过测量衍射角
度的改变，可以反推出材料中的残余应力大小和分布情况。
为了获得准确的残余应力测量结果，需要选择合适的晶体材料和衍射仪器。
常
用的晶体材料包括钼、铜和钨等。
衍射仪器通常采用X射线源、衍射仪器和探测
器组成，可以实现对入射X射线的发射和检测。
测量过程中，需要准确控制入射
角度和衍射角度，并进行有效的数据分析和处理。
X射线衍射测定表面残余应力的基本原理可应用于材料工程、金属加工、航空
航天等领域，有助于了解材料的力学性能和结构变化。
通过这种非破坏性的分析方法，可以提高材料的质量控制和设计优化，从而提升产品的可靠性和性能。
pc残余应力检测标准
PC残余应力检测标准一、钻孔应变释放法钻孔应变释放法是一种通过在混凝土中钻孔，然后测量钻孔周围的应变变化来推算残余应力的方法。
该方法主要适用于测量较浅的表面应力，同时要求钻孔周围无其他干扰因素。
该方法的优点是设备简单、操作方便，但精度相对较低，且对结构会造成一定损伤。
二、全释放应变法全释放应变法是一种通过在混凝土表面粘贴应变片，然后测量应变片的应变变化来推算残余应力的方法。
该方法适用于测量较深层的应力，但精度受多种因素影响，如应变片的粘贴质量、温度变化等。
该方法的优点是能够测量深层应力，且对结构无损伤，但操作较为繁琐，需要专业人员操作。
三、电磁检测方法电磁检测方法是一种利用电磁感应原理来测量混凝土中钢筋应力的方法。
该方法通过在混凝土表面发射电磁波，然后接收反射回来的电磁波，通过分析反射波的相位和振幅等信息来推算钢筋的应力。
该方法适用于测量钢筋的应力，但精度受多种因素影响，如钢筋的位置、混凝土的密度等。
该方法的优点是不需要在混凝土中钻孔或粘贴应变片，对结构无损伤，但需要专业人员操作。
四、X射线衍射方法X射线衍射方法是一种利用X射线在混凝土中衍射产生的布拉格衍射峰来推算残余应力的方法。
该方法适用于测量混凝土中的各种矿物相的残余应力，但精度受多种因素影响，如混凝土的成分、密度等。
该方法的优点是能够测量混凝土中的各种矿物相的残余应力，但需要使用昂贵的设备，且操作需要专业人员。
五、中子衍射方法中子衍射方法是一种利用中子在混凝土中衍射产生的布拉格衍射峰来推算残余应力的方法。
该方法适用于测量混凝土中的各种矿物相的残余应力，但精度受多种因素影响，如混凝土的成分、密度等。
该方法的优点是能够测量混凝土中的各种矿物相的残余应力，但需要使用昂贵的设备，且操作需要专业人员。
六、超声临界折射纵波检测方法超声临界折射纵波检测方法是利用超声波在混凝土中传播的物理特性，通过对超声波传播速度、振幅、频率等参数的测量和分析，推算混凝土内部的残余应力。
残余应力检测方法
残余应力检测方法
残余应力是指在物体内部或表面存在的应力状态，它是在外力作用后消失的应力，通常是由于材料的加工、组装或使用过程中产生的。
残余应力的存在会对材料的性能产生影响，因此需要对其进行检测和分析。
下面将介绍几种常见的残余应力检测方法。
首先，非破坏性残余应力检测方法是一种常用的检测手段。
这种方法不会对被检测物体造成破坏，可以实现对材料内部残余应力的测量。
常见的非破坏性检测方法包括X射线衍射法、中子衍射法、超声波法等。
这些方法可以通过测量材料的衍射图样或超声波的传播速度来间接获取残余应力的信息，具有操作简便、效率高的特点。
其次，破坏性残余应力检测方法是另一种常见的检测手段。
这种方法需要对被检测物体进行破坏性处理，通过测量材料的残余应力释放来获取残余应力的信息。
常见的破坏性检测方法包括切割法、钻孔法、环切法等。
这些方法可以通过测量材料在切割或钻孔后的变形情况来间接获取残余应力的信息，具有直接观测残余应力释放的优势。
另外，应变法也是一种常用的残余应力检测方法。
这种方法通过测量材料的应变变化来获取残余应力的信息。
常见的应变法包括全场光学法、电阻应变片法、应变片法等。
这些方法可以通过测量材料在受力后的应变情况来间接获取残余应力的信息，具有高灵敏度、高精度的特点。
总的来说，残余应力的检测对于材料的质量控制和工程应用具有重要意义。
不同的检测方法各有特点，可以根据具体情况选择合适的方法进行应用。
在进行残余应力检测时，需要注意操作规范，确保测量结果的准确性和可靠性。
希望本文介绍的残余应力检测方法对您有所帮助。
残余应力检测方法
残余应力检测方法残余应力是指在物体内部或表面上存在的一种内部应力状态。
残余应力的存在对材料的性能和使用寿命都有很大的影响，因此对残余应力的检测和分析显得尤为重要。
下面将介绍几种常用的残余应力检测方法。
首先，X射线衍射方法是一种常用的残余应力检测方法。
通过对材料表面或内部进行X射线照射，然后观察X射线的衍射图样，可以得到材料的晶格参数，从而计算出残余应力的大小和方向。
这种方法具有非破坏性、快速、准确的特点，因此在工程实践中得到了广泛的应用。
其次，光弹法也是一种常见的残余应力检测方法。
通过在材料表面或内部施加一定的载荷，观察材料的形变情况，再结合材料的弹性参数，可以计算出残余应力的大小和分布情况。
这种方法适用于各种材料，尤其对于复杂形状和大尺寸的工件也有很好的适用性。
此外，声发射方法也可以用于残余应力的检测。
当材料内部存在应力时，会引起微裂纹的扩展和移动，产生声波信号。
通过对这些声波信号的监测和分析，可以得到材料内部残余应力的信息。
这种方法对于复杂结构和高温环境下的残余应力检测具有独特的优势。
最后，磁性方法也是一种常用的残余应力检测方法。
当材料内部存在应力时，会对材料的磁性产生影响，通过对磁性信号的监测和分析，可以得到材料内部残余应力的信息。
这种方法适用性广泛，可以用于各种金属材料的残余应力检测。
总的来说，残余应力的检测对材料的质量控制和工程结构的安全性具有重要意义。
以上介绍的几种方法都具有各自的特点和适用范围，可以根据具体的情况选择合适的方法进行残余应力的检测和分析。
希望以上内容对残余应力检测方法有所帮助。
无损检测技术中的残余应力测量与分析方法剖析
无损检测技术中的残余应力测量与分析方法剖析残余应力是指在物体内部存在的，由于外部加载和热应变引起的应力状态。
残余应力的存在对材料的性能和稳定性有着重要影响，因此在工程领域中需要对其进行准确测量和分析。
无损检测技术在残余应力测量与分析中起到了重要的作用，本文将对无损检测技术中的残余应力测量与分析方法进行剖析。
一、X射线衍射法X射线衍射（XRD）技术是一种常用的测量材料残余应力的方法。
该方法通过分析材料中晶体的衍射图谱来确定其残余应力。
当材料发生应力时，晶格的排列会发生变化，从而引起X射线的衍射角度的变化。
通过测量和分析这种变化，可以得到材料的残余应力信息。
XRD技术具有测量范围广、准确性高、可重复性好等优点。
对于单晶材料，XRD技术能够直接测量晶体中的残余应力，精度较高。
而对于多晶材料，则需要通过倾角扫描或者称为θ-2θ扫描，来获得材料中的残余应力信息。
不过，XRD技术对于非晶态材料的测量精度较低。
二、中子衍射法中子衍射（ND）技术是一种利用中子进行测量的方法，可用于测量材料的残余应力。
中子的波长大约为0.1-1.0纳米，相较于X射线而言，中子的波长更适合用于测量晶体结构。
中子与材料作用时，受到材料中的晶格排列和残余应力的影响，从而产生衍射。
中子衍射技术具有穿透性强、对非晶态材料测量精度高等优点。
相较于XRD技术，中子衍射技术在测量多晶材料的残余应力时精度更高，适用范围更广。
不过，中子衍射技术的设备成本较高，且实验条件要求较为苛刻。
三、位错法位错法是一种基于物理模型的测量残余应力的方法。
位错是材料晶体结构中的缺陷，它们是材料中形成应力的主要机制之一。
位错法通过测量材料中位错的密度和分布来推导残余应力。
位错法具有非常高的空间分辨率和准确性，适用于各种材料的残余应力测量。
位错法可以通过电子显微镜和X射线繁切分析仪等设备进行实施。
但是，位错法需要对材料进行特殊制备和取样，且实验条件更为复杂。
四、光弹法光弹法是一种基于光学和力学原理的测量方法，通过测量光线透过或反射于材料表面时产生的应力光学效应来推断残余应力。
残余应力的测试方法
残余应力的测试方法
残余应力的测试方法有多种，以下是其中一些常用的方法：
1. X射线衍射法：该方法通过测量材料中的晶格畸变来确定残余应力的大小。
X 射线经过材料时，会发生衍射现象，通过测量衍射角度的变化，可以得到材料的残余应力。
2. 中子衍射法：与X射线衍射法类似，中子衍射法也是通过测量材料中的晶格畸变来确定残余应力的大小。
中子的波长与晶格间距相近，因此能够更加准确地测量晶格畸变。
3. 应变计法：该方法通过在材料表面粘贴应变计，测量材料的应变变化来确定残余应力的大小。
应变计可以是金属薄片或电阻应变计等，当材料受到应力时，应变计会发生形变，通过测量形变的大小，可以计算出材料的残余应力。
4. 隔离层剥离法：该方法通过在材料表面涂覆一层隔离层，剥离隔离层后测量剩余材料的形状变化来确定残余应力的大小。
由于隔离层起到了保护材料表面的作用，剥离后的材料形状发生变化可以反映出残余应力的大小。
5. 孔隙法：该方法通过在材料中制作孔隙，并测量孔隙的尺寸变化来确定残余应力的大小。
材料中的孔隙会受到应力的影响而发生变化，通过测量孔隙的变化，可以计算出材料的残余应力。
这些测试方法各有优缺点，选择合适的方法应根据具体的材料和测试要求来确定。
残余应力及检测方法
残余应力及检测方法一、残余应力简介及检测方法对比众所周知，工件在制造过程中，会受到各种因素的作用与影响。
当这些因素消失之后，若构件所受到的作用与影响不能完全消失，则会有部分作用与影响残留在构件内，这种残留的作用与影响，称作残余应力。
残余应力对工件有着很大的伤害，会使工件发生翘曲或扭曲变形，甚至开裂。
针对这一问题，在现在的科技环境下，产生了几种检测应力的方法，这几种方法都存在各自的优缺点，对比图如下：现阶段行业内主要使用以下几种方法检测残余应力：（1）盲孔法盲孔法的优点在于有较好精度，而缺点也比较明显，即检测过程中需要损坏材料的结构。
（2）X射线衍射法X射线衍射法经过了市场的检验，优点是技术较为成熟且稳定，缺点是检测仪器比较笨重，操作耗时且伴随着辐射。
（3）超声波应力检测法超声波应力检测法的优点在于操作简便、快速、不损伤材料，也不会对检测人员造成伤害。
而它的缺点就在于这是一项新的技术，虽然经过多家大型实验室的测验，但是市场检验度还不够高。
综合来看，超声波应力检测技术具有很大的现场适用性，下文对该技术进行详细介绍。
二、超声波应力检测技术1、超声波应力测试仪近些年国内超声波应力检测技术的研究进展较快，下图展示为我公司自主研发的一台超声波应力测试设备及配套软件，它是一款工业级高精度超声波应力测量设备，通过软件实现信号的激发和采集，根据声弹性理论进行残余应力的计算，可无损测定被测对象积聚的应力。
超声波应力测试设备（采集模块）超声波应力测试信号处理系统（显示操作模块）该设备符合国标GB/T 32073-2015《无损检测残余应力超声临界折射纵波检测方法》的要求，具备频率设置、滤波、超声激励、残余应力值计算等基本功能。
以下为该设备具有的优势和特点：•可同时测量应力、声时、壁厚、声速，实时显示超声波形，具有一定探伤功能；•配备高频数据采集卡，对上万次测量结果进行算法优化，测量结果更准确；•集成了温度传感器，通过温度补偿消除温度对检测结果的影响；•采集模块分体式设计，易于拆装，可无线连接显示操作模块，移动性强，易于现场使用；•设备可搭载锂电池独立供电，有效地解决了野外现场供电难的问题；•优良的抗干扰能力和可靠性，拥有出色的信噪比。
残余应力检测方法概述.
第1 页共 2页残余应力检测方法概述目前国际上普遍使用的残余应力检测方法种类十分繁多,为便于分类,人们往往根据测试过程中被测样品的破坏与否将测试方法分为:应力松弛法(样品将被破坏和无损检测法(样品不被破坏两类。
以下我们简单归纳了现阶段较为常用的一些残余应力检测方法。
一、常见的残余应力检测方法: 1. 应力松弛法 (1 盲孔法该方法最早由Mather 于1934年提出,其基本原理就是通过孔附近的应变变化,用弹性力学来分析小孔位置的应力,孔的位置和尺寸会影响最终的应力数值。
由于这类设备操作起来非常简单,近年来被广泛使用。
(2 切条法Ralakoutsky 在1888年提出了采用该方法测量材料的残余应力。
在使用这种方法时需要沿特定方向将试件切出一条,然后通过测量试件切割位置的应变来计算残余应力。
(3 剥层法该方法是通过物理或化学的方法去除试件的一层并测量其去除后的曲率,根据测定的试件表面曲率变化就能计算出残余应力。
该方法常用于形状简单的试件,且测试过程快捷。
2. 无损检测方法 (1 X 射线衍射法X 射线方法是根据测量试件的晶体面间距变化来确定试件的应变,进而通过弹性力学方程推导计算得到残余应力,目前最被广泛使用的是Machearauch 于1961提出的sin2ψ方法。
日本最早研制成功了基于该方法的X 射线残余应力分析仪,为该方法的推广做出了巨大的贡献。
(2 中子衍射法。
中子衍射方法的原理和X 射线方法本质上是一样的,都是根据材料的晶体面间距变化来求得应变,并根据弹性力学方程计算残余应力。
但中子散射能量更高,可以穿透的深度更大,当然中子衍射的成本也是最昂贵的。
(3 超声波法。
该方法的物理和实验依据是S.Oka 于1940年发现的声双折射现象,通过测定声折射所导致的声速和频谱变化反推出作用在试件上的应力。
试件的晶体颗粒及取向会影响数据的准确度,尽管超声波方法也属无损检测方法,但其仍需进一步完善。
残余应力的测量方法
残余应力的测量方法
1. 你知道钻孔法吗？就好比在木板上打个孔来看看它内部的情况一样。
比如说，我们要测量一个金属块的残余应力，拿个小钻头在它上面钻个孔，再观察它的变化，这样就能知道残余应力的大概情况啦！
2. 还有X 射线衍射法呢！这就好像用特殊的光线给残余应力拍个照，从而看清它的真面目。
就像去医院拍 X 光片来了解身体内部一样呀！能非常准确地得到残余应力的信息哦！
3. 应变片法也很常用呀！可以把它想象成给物体贴上创可贴，通过创可贴来感受物体的变化。
比如在一个钢梁上粘贴应变片，就能检测到残余应力啦！
4. 脆性涂层法也很有趣哦！就如同给物体穿上一件特殊的衣服，一有应力变化，衣服就会有反应。
像在一个机器零件上涂一层脆性涂层，根据涂层的开裂情况就知道残余应力大小咯！
5. 切割法也得了解一下呀！这就像把一个东西切开来看里面的状况。
比如把一根钢管切成两段，看看切口处的变形情况就能推断出残余应力啦！
6. 云纹干涉法是不是很奇特呀！如同在空中看到的奇妙云彩纹路一样能反映出关键信息。
在一个材料表面利用云纹干涉来研究残余应力呢！
7. 超声法也很了不起呢！就好像用声音去探测物体内部，寻找残余应力的踪迹。
比如说用超声去检测一个铸件呀！
8. 磁测法也是个好办法哟！可以把它想象成用磁铁去感受残余应力呢！比如对一块磁化过的钢板进行测量，就能得到残余应力的信息啦！
我觉得这些残余应力的测量方法都各有千秋，在不同的情况下都能发挥重要作用，根据实际需求选择合适的方法才是关键呀！。
残余应力的相关检验
残余应力测试经验
1被测位置打磨不平整，产品的实际位置与技术条件要求的位置有所偏差。
在确定好被测试的位置要先进行表面粗磨、再表面抛光。
对于经过粗磨的、不够清洁光滑的表面，采用抛光布轮进行表面抛光处理，在抛光过表面作进一步打磨处理，打磨时可在两个相互垂直的方向上来回进行，便于粘贴应力片并能减小由于表面粗磨可能造成的附加应力影响。
2在打磨的位置贴片操作规范。
再贴应力片前拿酒精再次擦洗，从选定测试中心部位开始，向两头粘贴应力片，两个应力片的间距不小于10mm.应力片两个相互垂直，宽度一致。
3在锯的同时速度快慢，力度大小、震动，等因素都会导致应力变化。
在锯的同时要掌握好力度，来保证数据的合理性。
残余应力测试是一个需要每一步都要仔细操作的实验，某个步骤粗心大意都可能导致测不到真实的数据或者误差特别大。
残余应力检测方法
残余应力检测方法关于构件的残余应力检测（盲孔法检测）一、前言（1）应力概念通常讲，一个物体，在没有外力和外力矩作用、温度达到平衡、相变已经终止的条件下，其内部仍然存在并自身保持平衡的应力叫做内应力。
按照德国学者马赫劳赫提出的分类方法，内应力分为三类：第Ⅰ类内应力是存在于材料的较大区域（很多晶粒）内，并在整个物体各个截面保持平衡的内应力。
当一个物体的第Ⅰ类内应力平衡和内力矩平衡被破坏时，物体会产生宏观的尺寸变化。
第Ⅱ类内应力是存在于较小范围（一个晶粒或晶粒内部的区域）的内应力。
第Ⅲ类内应力是存在于极小范围（几个原子间距）的内应力。
在工程上通常所说的残余应力就是第Ⅰ类内应力。
到目前为止，第Ⅰ类内应力的测量技术最为完善，它们对材料性能和构件质量的影响也研究得最为透彻。
除了这样的分类方法以外，工程界也习惯于按产生残余应力的工艺过程来归类和命名，例如铸造应力、焊接应力、热处理应力、磨削应力、喷丸应力等等，而且一般指的都是第Ⅰ类内应力。
（2）应力作用机械零部件和大型机械构件中的残余应力对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命有着十分重要的影响。
适当的、分布合理的残余压应力可能成为提高疲劳强度、提高抗应力腐蚀能力，从而延长零件和构件使用寿命的因素；而不适当的残余应力则会降低疲劳强度，产生应力腐蚀，失去尺寸精度，甚至导致变形、开裂等早期失效事故。
（3）应力的产生在机械制造中，各种工艺过程往往都会产生残余应力。
但是，如果从本质上讲，产生残余应力的原因可以归结为：1.不均匀的塑性变形；2.不均匀的温度变化；3.不均匀的相变（4）应力的调整针对工件的具体服役条件，采取一定的工艺措施，消除或降低对其使用性能不利的残余拉应力，有时还可以引入有益的残余压应力分布，这就是残余应力的调整问题。
通常调整残余应力的方法有：①自然时效把构件置于室外，经气候、温度的反复变化，在反复温度应力作用下，使残余应力松弛、尺寸精度获得稳定。
残余应力检测方法
残余应力检测方法残余应力是指在物体内部或表面存在的应力状态，它是在物体制造、变形或加工过程中产生的，但在外力作用消失后仍然存在的应力。
残余应力的存在对材料的力学性能、耐久性能和稳定性能都有着重要的影响，因此残余应力的检测方法显得尤为重要。
一、X射线法。
X射线法是一种常用的残余应力检测方法，它利用X射线对材料进行透射或衍射，通过分析X射线的衍射角度和强度来确定材料中的残余应力状态。
这种方法具有非破坏性、高精度和广泛适用性的特点，可以对各种材料的残余应力进行准确的检测和分析。
二、光弹法。
光弹法是一种利用光学原理来测定材料内部应力状态的方法，它通过在材料表面或内部施加一定的载荷，观察材料的变形情况，从而推断出材料的残余应力状态。
光弹法具有高灵敏度、高分辨率和实时性好的特点，适用于各种材料的残余应力检测。
三、超声波法。
超声波法是一种利用超声波在材料中传播的速度和衰减情况来测定材料内部应力状态的方法，它通过对超声波的传播特性进行分析，可以准确地测定材料中的残余应力状态。
超声波法具有高灵敏度、高分辨率和实时性好的特点，适用于各种材料的残余应力检测。
四、磁致伸缩法。
磁致伸缩法是一种利用材料在磁场中的应力-应变特性来测定材料内部应力状态的方法，它通过对材料在磁场中的磁致伸缩效应进行测量和分析，可以准确地测定材料中的残余应力状态。
磁致伸缩法具有高灵敏度、高分辨率和实时性好的特点，适用于各种材料的残余应力检测。
五、电子衍射法。
电子衍射法是一种利用电子束在材料中的散射情况来测定材料内部应力状态的方法，它通过对电子的散射角度和强度进行分析，可以准确地测定材料中的残余应力状态。
电子衍射法具有高精度、高分辨率和实时性好的特点，适用于各种材料的残余应力检测。
综上所述，残余应力检测是材料科学领域中的重要课题，不同的残余应力检测方法各有特点，可以根据具体的应用需求选择合适的方法进行检测和分析。
随着科学技术的不断发展，残余应力检测方法也在不断完善和创新，相信在未来会有更多更高效的残余应力检测方法出现，为材料科学研究和工程应用提供更多的支持和帮助。
残余应力测试报告
残余应力测试报告1. 引言残余应力是物体在经历了外力作用后，消除外力作用后仍然存在的内部应力状态。
残余应力测试是一种评估材料或构件内部应力状况的方法，对于判断材料的工艺性能以及结构的可靠性具有重要意义。
本报告旨在对进行残余应力测试的方法、测试结果以及结论进行详细的描述。
2. 测试方法在本次残余应力测试中，我们使用了非破坏性测试方法进行测试，具体测试方法如下：1.X射线衍射法：X射线衍射法是一种常用的测试方法，可通过测量材料中的晶体结构来估计残余应力的大小和分布。
在测试中，我们使用了X射线衍射仪对待测试材料进行扫描，并分析衍射图谱来获得残余应力的信息。
2.中子衍射法：中子衍射法与X射线衍射法相似，但使用的是中子束而不是X射线束。
中子具有与材料发生相互作用时不同于X射线的特性，因此中子衍射法可以提供不同的测试结果。
我们在本次测试中也使用了中子衍射法来对测试样品进行分析。
3.光栅法：光栅法是一种基于光学原理的残余应力测试方法。
通过测量材料表面反射光的偏移来获得残余应力的信息。
在测试中，我们使用了专用的光栅仪器来对测试样品进行测试。
3. 测试结果经过以上测试方法的应用，我们获得了如下的测试结果：1.X射线衍射法：通过X射线衍射仪对样品进行测试后，我们得到了样品不同区域的衍射图谱。
进一步分析衍射图谱，我们获得了样品中的残余应力分布情况。
测试结果显示，在样品的表面以及深入一定厚度的地方都存在着不同程度的残余应力。
2.中子衍射法：使用中子衍射仪器对样品进行测试后，我们得到了样品的中子衍射图谱。
通过分析图谱，我们发现样品的不同位置存在着不同的残余应力大小。
尤其是在样品的焊接处以及表面附近的区域，残余应力较高。
3.光栅法：通过光栅仪器对样品进行测试，我们观察到样品表面的光栅条纹发生了偏移。
根据光栅条纹的偏移情况，我们可以推测样品的残余应力分布情况。
测试结果显示，在样品的边缘处以及焊接部位都存在着较大的残余应力。
4. 结论根据以上测试结果，我们得出了以下的结论：1.测试样品在进行加工和焊接过程中产生了残余应力，并且这些残余应力在不同区域存在着差异。
表面残余应力测试方法
表面残余应力测试方法嘿，咱今儿就来聊聊这表面残余应力测试方法！你说这表面残余应力就像是个藏在材料里的小秘密，咱得想办法把它给揪出来。
那咋揪呢？常见的方法就有好几种呢！比如说这X 射线衍射法，就好像是个超级侦探，能精准地探测到应力的存在和大小。
它通过 X 射线照射材料，然后根据衍射图谱来分析应力情况。
你想想，这是不是挺神奇的？还有钻孔法，这就好比是在材料上挖个小坑，然后看看它周围的反应，从而推断出残余应力。
就像你在沙堆上挖个洞，周围的沙子会有不一样的变化一样。
说到这里，我想起之前有个朋友问我：“这测试残余应力有啥用啊？”嘿，用处可大了去了！你想想，如果不了解材料的残余应力，就像闭着眼睛走路一样，说不定啥时候就摔跟头了！它能影响材料的性能、寿命，甚至在一些关键场合，可能会引发大问题呢！就拿金属制品来说吧，要是残余应力没搞清楚，用着用着突然变形了或者裂了，那多吓人啊！所以说啊，这表面残余应力测试可不能马虎。
另外，还有一种叫盲孔法的，这名字是不是挺有意思？它就像是给材料做个小手术，通过在上面钻个小孔，然后测量小孔周围的应变来计算残余应力。
那在实际操作中，可得注意很多细节呢！比如说测试环境得稳定吧，不能一会儿热一会儿冷的，那不是把结果都给搞乱了嘛！而且操作人员也得细心、专业，不然一个不小心弄错了数据，那可就麻烦了。
你说这表面残余应力是不是很神秘又很重要啊？咱得像对待宝贝一样认真对待它的测试。
每种测试方法都有它的特点和适用范围，咱得根据具体情况来选择合适的。
就好像你去买衣服，得挑适合自己身材和风格的呀！总之呢，这表面残余应力测试方法可真是个大学问，咱们得好好研究研究，把这个小秘密给摸透了，才能让材料更好地为我们服务呀！这可不是开玩笑的，要是不重视，说不定啥时候就会让你吃大亏呢！所以，可别小瞧了它哟！。
压痕法残余应力测试
压痕法残余应力测试压痕法残余应力测试是一种常用的测试方法，用于评估材料表面的残余应力。
在材料制备或使用过程中，由于各种因素的影响，材料内部会形成一定的应力场。
这些残余应力可能会影响材料的性能和寿命，因此了解和控制残余应力对于材料工程来说非常重要。
在进行压痕法残余应力测试时，首先需要在待测试材料的表面施加一个样品尺寸相对较小的压痕。
这个压痕通常采用金刚石压头或硬质球体进行，因为金刚石具有较高的硬度和刚性，能够施加较大的压力而不易变形。
通过压痕产生的弹性变形和塑性变形，可以间接地测量出残余应力的大小和分布情况。
压痕法残余应力测试的原理是基于弹性力学和塑性力学的基本理论。
在施加压痕之前，材料表面是没有残余应力的。
但是，由于压痕会引起材料的局部弹性变形和塑性变形，会在其周围产生一定的应力场。
这些残余应力是由变形过程中的弹性回复和塑性留下的位错等缺陷引起的。
通过测量压痕的大小和形状以及周围材料的变形情况，可以计算出残余应力的大小和分布情况。
通常，在进行压痕法残余应力测试时，会使用光学显微镜或扫描电子显微镜等设备对压痕进行观测和测量。
通过分析压痕的几何形状参数，结合合适的数学模型和理论，可以得到残余应力的精确值。
压痕法残余应力测试在材料科学和工程的许多领域中得到了广泛的应用。
它可以用于评估不同材料的制备工艺对残余应力的影响，以及不同材料在使用过程中的变化情况。
压痕法残余应力测试还可以用于研究材料的应力分布和应力引起的变形行为，进一步理解材料的力学性能和行为规律。
总结回顾起来，压痕法残余应力测试是一种基于压痕的方法，用于评估材料表面的残余应力。
通过测量压痕的大小和形状，以及分析周围材料的变形情况，可以计算出残余应力的大小和分布情况。
这项测试在材料科学和工程领域具有广泛的应用，对于了解和控制材料的残余应力非常重要。
在本次的文章中，我们介绍了压痕法残余应力测试的基本原理和测试方法。
通过这项测试，可以评估材料表面的残余应力，进一步了解材料的性能和寿命。
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表面残余应力测试方法由于X射线的穿透深度极浅，对于钛合金仅为5μm，所以X射线法是一种二维平面残余应力测试方法。
现在暂定选择钛靶，它与钛合金的晶面匹配较好。
（110）晶面一、试样的表面处理X射线法测定的是试件的表面应力，所以试件的表面状况对测量结果也有很大的影响。
试件表面不应有油污、氧化皮或锈蚀等；测试点附近不应被碰、擦、刮伤等。
（1）一般可以使用有机溶剂（汽油）洗去表面的油泥和脏污。
（2）去除氧化皮可以使用稀盐酸等化学试剂（根据试样选择合适浓度，如Q235钢用10％的硝酸酒精溶液浸蚀5min）。
（3）然后依据测试目的和测试点表面实际情况，正确进行下一步的表面处理。
如果测量的是切削、磨削、喷丸、光整、化铣、激光冲击等工艺之后的表面应力，以及其它表面处理后引起的表面残余应力，则绝不应破坏原有表面不能进行任何处理，因上述处理会引起应力分布的变化，达不到测量的目的。
必须小心保护待测试样的原始表面，也不能进行任何磕碰、加工、电化学或化学腐蚀等影响表面应力的操作。
对于粗糙的表面层，因凸出部分释放应力，影响应力的准确测量，故对表面粗糙的试样，应用砂纸磨平，再用电解抛光去除加工层，然后才能测定。
（5）若被测件的表面过于粗糙，将使测得的应力值偏低。
为了提高试件的表面光洁度，又不产生附加产力，比较好的办法是电解抛光法。
该法还可用于去除表面加工层或进行试件表层剥除。
（6）若单纯为了进行表层剥除，亦可以用更为简单的化学腐蚀法，较好的腐蚀剂是浓度为40％的(90％H202+10％HF)的水溶液。
但化学腐蚀后的表面光洁度不如电解抛光。
为此可在每次腐蚀前用金相砂纸打磨试件表面，但必须注意打磨的影响层在以后的腐蚀过程中应全部除去。
二、确定测量材料的物相，选定衍射晶面。
被测量的衍射线的选择从所研究的材料的衍射线谱中选择哪一条(hkl)面干涉线以及相应地使用什么波长的X射线是应力测定时首先要决定的。
当然事先要知道现有仪器提供的前提条件：一是仪器配置了哪几种靶材的x射线管，它决定了有哪几个波长的辐射可以选用；二是测角仪的2θ范围。
一般选用尽可能高的衍射角，使得⊿θ的增大可以准确测得。
在一定的应力状态下具有一定数值的晶格应变εφ,ψ对布拉格角θ0值越大的线条造成的衍射线角位移d(2θ)φ.ψ必也越大，因此测量的准确度越高。
同时，在调整衍射仪时不可避免的机械调节误差对高角线条的角位置2θ的影响相对地也比较小。
正因为如此X射线应力测定通常在2θ>90°的背反射区进行，并尽量选择多重性因子较高的衔射线。
举例来说，对铁基材料常选用Cr靶的Ka线，α—Fe的(211)晶面的衍射线。
若已知X射线管阳极材料和Ka线波长，利用布拉格方程可计算出各条衍射线的2θ值，从中选择出高角线条。
可以从《材料中残余应力的X射线衍射分析和作用》的附录中查得常用重要的金属材料和部分陶瓷材料在Cu，Co，Fe，Cr四种Kal线照射下的高角度衍射线。
由于非立方晶系材料受波长较短的X射线照射时出现较多的衍射线，因此最好选择那些弧立的、不与其它线条有叠合的高角衍射线作为测量对象。
表2论文中出现的材料力学参数材料静态屈服强度MPa 静态杨氏模量GPa 动态杨氏模量GPa 泊松比ν TA2 Y373 106 107 0.34-0.45 TC4 M≥900 110 112 0.342 TC4110 0.34材料 构数/0A×-310/MPa 数K TiHCP a)2.950 113.4 0.321 CoKα (211) 142.3 -256.47 三、 选用滤波片滤波片一般选择比靶材原子序数小1或2的材料。
这样滤波片的K 吸收限正好落在靶材的Kα、K β之间，将Kβ背底去除，只剩下Kα。
原子序数 22 23 24 25 26 27 28 29 Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu表 1 不同X 射线管所用的滤波片四、 确定衍射方法Ψ角的选取根据所用的衍射仪确定使用何种测试方法。
一般采用sinψ2法或者0-45°法。
对于侧倾法可根据试件的状态和形状在0°，±15°，±25°，±30°，±35°±40°及±45°中选择4-13个不同的必方向进行测量。
在进行正负功角测量时，应将2θ+ψ和2θ-ψ值平均后，以2θψ对2sin ψ作图或计算来求得2sin Jϕ,ψε-ψ的斜率，从而获得比较准确的应力测定值。
侧倾法的必角设置理论上可达到±70°。
但一般并不设置过大的必角，只有当2sin Jϕ,ψε-ψ的关系出现非线性时才测量至大的Ψ角。
若在大的功角下测量，即使是侧倾法，也最好使用与Ψ轴方向平行的狭窄的槽形发散光阑，以降低入射线的几何散焦。
通常，为了提高精度可在0-45°之间选用4个ψ角（0°、15°、30°、45°），其测量结果采用最小二乘法计算。
对于粗晶材料，在有限的 X 射线照射区域以内，参与衍射的晶粒数目较少，射晶面法线在空间不呈均匀连续分布，因而衍射强度较低，峰形较差，难以达到应有的测量精度。
判断晶 粒是否粗大还有比较简便的办法：在固定的条件下，改变 x 射线照射位置，如果所得衍射线形差别明显，净峰强度之差超过20%就可以判定是粗晶材料。
为了解决粗晶材料的应力测定问题，除了采用固定ψ法以外，还可以考虑在允许的情况下增大照射面积，尽量选用多重性因子较大的晶面等措施。
如果仍不奏效，就需要选择摆动法。
摆动法的要点是：以步进扫描的θ-θ扫描测角仪为例，在扫描过程中，每一步都在保持接收角2θ不变的条件下，使2θ平面( 连同x射线管) 以指定的ψ方向为中心，在ψ平面内左右摆动一定的角度△ψ，在此摆动过程中计数。
摆动法的实质是把相应于ψ±△ψ这样一个角度范围的衍射峰相叠加，近似地当作指定ψ角的衍射峰，客观上增加了参与衍射的晶粒数，把一些衍射强度较低而且峰形较差的峰叠加成为较为丰满、较少波动的峰，从而提高了粗晶材料的应力测量精度。
确定准焦斑直径。
有ϕ1、ϕ1.5、ϕ3、ϕ4.5、ϕ6等直径可供选择。
若材料无粗大晶粒、织构选用的准直管径越小越精确。
若考虑材料可能局部晶粒粗大，选用较大一点的直径。
具体根据需要而定。
五、入射光束张角、照射面积和接收光阑的选择目前国产X射线应力测定仪为ϕ0.6，ϕ1和ϕ2 mm 的准直管作为人射光阑，另配ϕ3和ϕ4mm准直管备选( 表 3 ) ，ϕ4 mm用于特殊场合。
前三种准直管对应的光束发散度分别为0.6 4°，1.0 6°, 和 1.8 9 °，大量试验证明采用这些准直管，应力测量系统误差均在允许的范围内. ϕ 3 mm准直管对应的光束发散度是 2.7 2 °，在实际测量中也经常使用，而且未见显著系统误差。
进口的AS T和T E C公司的仪器提供的准直管也有5种，分别产生直径为ϕ 1 ，ϕ 2 ，ϕ 3 ，ϕ 4 和ϕ 5 mm的光斑。
若从测量偶然误差角度考察，随着准直管直径的增大，X射线光通量显著增强，从而使得应力测量精度随之提高。
当然应当同时注意到，准直管直径越大，X射线照射面积也越大。
操作者应当明确了解，测得的应力是X射线照射面之内的平均值。
因此必须考虑被测试件的具体情况，合理确定照射面积的大小。
首先应根据产生残余应力各种可能的原因，分析它的大小在试件表面各处是否会有很大的变化梯度。
原则上讲，梯度小则照射面积允许大一些( 例如测定平面喷丸试件应力) ；如果应力梯度比较大( 例如测定焊接应力)，则应当选用直径较小的准直管。
其次，应考虑被测工件的尺寸和形状；显然在小平面上或曲率半径较小的弧面上测试，必须选用直径较的准直管。
为了合理地增大照射面积，有时操作还可以考虑使用狭缝式人射光阑。
对于在一定方上存在明显应力梯度的试样，可以让狭缝与这个向垂直；对于小的圆柱或内圆弧试样，可以让狭缝行于试样的母线。
表3 当前国产应力仪准直管直径与相应的光束发散度和照射面积接收光阑装置在计数管( 探测器) 窗口之前，起到限制光束和屏蔽散射光的作用。
当前国产应力仪配置的接收光阑狭缝有以下几种：1．8 mm×6 mm，0．9 mm×6 mm，0．3 6 mm×6 mm 和0 ．1 8 mm×6 mm，在测角仪圆上对应的角度分别为1°，0．5°，0．2°和0．1°，通常采用1．8 mm×6mm狭缝。
不装狭缝片时接收宽度为3m m×6 mm。
接收狭缝越宽则计数率越高；选择较小狭缝在一定程度上可以提高衍射线的分辨率。
六、半高宽问题与 2 θ扫描范围、扫描步距、计数正确设定2 θ扫描范围的原则是在所设定的扫描范围内使得各个角都有完整的衍射峰。
实际上扫描范围应根据衍射峰的半高宽来确定。
经验表明，2 θ范围应当达到半高宽的 4 ～4．5 倍。
除了半高宽以外还要考虑应力值的大小；应力较大时，顾及各角衍射峰的偏移，2 θ范围还应适当加宽。
扫描方式分为连续扫描和步进扫描，后者又叫阶梯扫描。
这里介绍的是如何确定步进扫描的步距和计数时间。
采用固态线阵探测器则是多通道同时接收，由计算机的c P u瞬间依次扫描读取各个通道的计数，它的步距是固定的，也有计数时间问题。
扫描步距就是阶梯扫描过程中探测器每次前进的角度。
它的大小决定了衍射曲线上点的密度，即定峰时参与计算的数据点的多少。
显然点数越多，测量结果的随机误差就越小。
但是考虑到工作效率，又不能无限制地缩小步距。
经验表明，半高宽在2°以下，步距角可以选择0．0 5°；半高宽在2°～4°时，一般取0．1°；半高宽在5°以上时，可以考虑用0.2°和0.25°。
计数时间越长，则探测器接收到的X光子数越多。
为了达到满意的测量重复性，总是希望计数尽可能高一些。
在衍射强度较低、峰形较差的情况下，应考虑适当延长计数时间。
但是峰形的好坏并非只取决于计数高低这一个因素，在某些情况下仅靠延长计数时间也未必能达到理想的结果。
相反，对于峰形较好的材料，有时候计数不高( 例如峰值在1 0 0 0以下) 也能达到满意的测量结果。
在这种情况下，计数时间可以缩短，以利于提高工效。
综上所述，在指定材料和衍射晶面、确定照射面积的前提下，如果出现衍射强度较低、峰形较差、测量误差较大的情况，首先判定材料的晶粒是否粗大，是否应当采用摆动法。
如果晶粒并不粗大，那么可以采取的措施包括提高管流管压、延长计数时间、增大接收狭缝以及缩小扫描步距等。