Способ определения остаточных напряжений в изделиях

 

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯ)КЕНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ, заключающийся в том, что изготавливают эталонный образец, не имеющий остаточных напряжений, из того же материала , что и контролируемое изделие, нагружают контролируемое изгделие и эталонный образец, фиксируют интенсивность акустической эмиссии в зависимости от нагрузки и по полученным данным определяют величину остаточных напряжений, отличающийся тем, что, с целью повьшения экспрессности способа и снижения трудоемкости, измеряют начальную температуру контролируемого изделия и эталонного образца, нагружают участки контролируемого изделия и эталонного образца при помощи локального нагрева до появления непрерьгоной акустической эмиссии, измеряют температуру нагретьгк участков контролируемого изделия и эталонного образца в момент появления непрерывной акустической эмиссии, а величину остаточных напряжений в участке контролируемого изделия определяют по соотношению ост предел текучести материагде 0,2 ла изделия; TX i температура участка контролируемого образца в (Л момент начала непрерывной акустической эмиссии; Т,гтемпература участка эталонного образца в момент начала непрерывной акустической эмиссии; Т. начальная температура 00 контролируемого изделия о и эталонного образца. ч 2. Способ по п. 1, отличаюО щийся тем, что нагрев осуществляют источником тепла с диаметром пятна нагрева, в 5-10 раз превышающим максимальный размер зерна испытываемого материала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ТО

6 -б

Ост 0,2 Т Т

Эт О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3719196/25-28 (22) 02.04.84 (46) 23.09.85. Бюл. - 35 (72) И.А. Карамышев (53) 531.781,2(088.8), (56) Авторское свидетельство СССР

У 827973, кл. G 01 В 17/04, 1979.

Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия. М.: Изд-во стандартов, 1976, с ° 126. (54) (57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЧ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ, заключающийся в том, что изготавливают эталонный образец, не имеющий остаточных напряжений, из того же материала, что и контролируемое изделие, нагружают контрочируемое изделие и эталонный образец, фиксируют интенсивность акустической эмиссии в зависимости от нагрузки и по полученным данным определяют величину остаточных напряжений, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экспрессности способа и .снижения трудоемкости, измеряют начальную температуру контролируемого изделия и эталонного образца, нагружают участки контролируемого изделия и эталонного образца при помощи локального нагрева до появления не„„S „„1180707 (51)4 G 01 H 1 00 G 0 B 5 30 прерывной акустической эмиссии, измеряют температуру нагретых участков контролируемого изделия и эталонного образца в момент появления непрерывной акустической эмиссии, а величину d остаточных напряжений в участке контролируемого изделия определяют по соотношению где Йо2 — предел текучести материала изделия; — температура участка контролируемого образца в момент начала непрерывной акустической эмиссии;

T» — температура участка эталонного образца в момент начала непрерывной акус- тической эмиссии;

Т вЂ” начальная температура контролируемого изделия и эталонного образца.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что нагрев осуществляют источником тепла с диаметром пятна нагрева, в 5-10 раз превышающим максимальный размер зерна испытываемого материала.

1180707 (Тк-То

Ост o2 (T -г эт О

0,2 где предел текучести материала эталонного изделия; температура участка контролируемого образца в момент начала непрерывной акустической эмиссии; температура эталонного изделия в момент начала непрерывной акустической эмиссии в эталонном изделии; начальная температура иэделий.

Т к

Тэт

Т о

Составитель Л. Пучкова

Техред М.Пароцай Корректор А. Тяско

Редактор Л. Гратилло,Заказ 5910/38, Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Пзтент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения остаточных напряжений.

Целью изобретения является повышение экспрессности способа и снижение его трудоемкости.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают эталонный образец из того же материала, что и контролируе- 10 мое изделие, но не имеющий остаточных напряжений, измеряют начальную температуру изделия и образца, нагружают контролируемое изделие и эталонный образец с помощью локального нагрева до появления непрерывной акустической эмиссии, которую фиксируют датчиками, устанавливаемыми на расстоянии 20-100 см от зоны контроля °

В связи с тем, что материал изделий может иметь крупнозернистую структуру, соизмеримую с диаметром пятна сфокусированного теплового излучения, то диаметр пятна нагрева должен превышать размер зерна испытуемого мате риала не менее чем в 5-10 раз.

Появление непрерывной акустической эмиссии соответствует началу пластической деформации металла. В случае создания напряженно-деформированного состояния материала за счет локального терморадиационного нагрева в контролируемой зоне возникают напряжения сжатия, величина которых пропорциональна разности температуры металла зоны нагрева и окружающего материала. т.е. моменту возникновения непрерывной акустической эмиссии в результате пластической деформации металла соответствует вполне определенная температура его нагрева. Измеряют температуру нагретых участков контролируемого изделия и эталонного образца в момент появления непрерывной акустической эмиссии, а величину остаточных напряжений участка контролируемого изделия определяют по соотношению

Для металлов, свободных от остаточных напряжений, начало непрерывной акустической эмиссии с достаточной точностью соответствует условному пределу текучести 0г

При наличии в контролируемом изделии остаточных напряжений величина дополнительного нагрева, необходимая для возникновения непрерывной акустической эмиссии, может быть различной в зависимости от знака и величины остаточных напряжений, т.е. непрерывная акустическая эмиссия, вызванная пластической деформацией материала в результате создания в нем напряжений, равных пределу текучести, может проявиться при температурах больших или меньших, чем в эталонной детали.

Применение предлагаемого способа определения остаточных напряжений по сравнению с известным позволяет повысить точность и экспрессность определения и снизить его трудоемкость, так как отпадает необходимость нагружения всей детали и проведения измерения напряжений в ней с помощью тензодатчиков или иным способом.