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不锈钢焊管残余应力测量方法

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不锈钢焊管残余应力测量方法

发布日期:2016-06-21 16:24 来源:http://www.ykchgy.cn 点击:

残余应力的存在对不锈钢焊管的疲劳、腐蚀、承压等造成影响,从20世纪30年代开始,厚壁不锈钢焊管大口径不锈钢焊管残余应力的测量方法开始重视发展起来,当前实际用主要是以下几种:

1.机械法

1)盲孔法(blind-hole method)

通过钻削小孔获取小孔周围的应变释放两,跟据该应变计算残余应力。其优点在于所钻削的孔径非常小,而且现场操作方便。为测得眼不锈钢焊管壁厚方向的应力分布目前开发了深孔、阶梯孔等测量技术。

2)切环法 (slit-ring method)

是从不锈钢焊管上切取约300mm的管段,然后沿轴向切开,利用该环在周向、轴向、径向的变形计算残余应力。

3)切块法(block-slit method)

根据从不锈钢焊管上切下的试样所释放的应变计算残余应力。

2.物理法

1)X射线衍射法

X射线衍射法是应用Z广泛的无损应力测量方法,该法的优点是不会对构件造成破坏,但测试深度仅能测试壁厚为30-40mm的不锈钢焊管。

2)超声波法

超声波法是一种相对新的测量方法。原理是不锈钢焊管应力会改变超声波的波速,通过测量入射超声波的波速计算残余应力。该法不仅可以无损测量,而且可以三维测量。然而,厚壁不锈钢焊管表面状态等也会影响到波速,需要区分出来,近年来美国U.S. Department of Energy的技术实验室作了很多工作,开发了新型测量装置。

3)磁测法

利用磁致伸缩效应测量残余应力,但该法仅适用铁磁材料,而且测量后会给结构造成剩磁。目前国际上,英国在该方面具有优势,开发了可进行管线在线测量的磁测量装置。

4)中子衍射法

通过测量样品衍射峰位置的移动,计算材料中沿某一方向的晶面间距相对于物应力状态的变换,得到应变,进而转换成应力。该法还处于研究中,但数据表明,在物理法中中子衍射法是测量结构内部应力的Z有效的方法

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