鋁(lv)合(he)金(jin)工件生(sheng)產(chan)過(guo)程壹(yi)般(ban)經(jing)過(guo)壓鑄(zhu)、機(ji)加工等多道(dao)工序，每(mei)道(dao)工序都(dou)有(you)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)殘余應(ying)力(li)。為(wei)了(le)確保(bao)產(chan)品的可(ke)靠(kao)性(xing)和安(an)全(quan)性，壹(yi)般(ban)會(hui)進行熱(re)時效(xiao)工藝(yi)消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)。本(ben)文主(zhu)要(yao)是對(dui)鋁(lv)合(he)金(jin)工件進行殘余應(ying)力(li)檢(jian)測(ce)，用(yong)以(yi)驗(yan)證不同工藝(yi)效(xiao)果(guo)，改進生(sheng)產(chan)工藝(yi)，確保(bao)產(chan)品性(xing)能(neng)。
試驗(yan)儀(yi)器
殘余應(ying)力(li)測(ce)試(shi)方(fang)法有(you)很(hen)多，盲孔法是常用(yong)的方(fang)法之(zhi)壹，有(you)操(cao)作簡(jian)單(dan)，適用(yong)範(fan)圍(wei)廣(guang)，不受(shou)材(cai)料形狀限制(zhi)等優(you)點(dian)，本(ben)次就(jiu)是采用(yong)盲(mang)孔(kong)法檢(jian)測(ce)鋁(lv)合(he)金(jin)殘余應(ying)力(li)。儀(yi)器(qi)采用(yong)南(nan)京聚(ju)航(hang)科(ke)技(ji)有(you)限公司的JHMK多點殘余應(ying)力(li)測(ce)試(shi)系(xi)統(tong)，由(you)JHYC靜(jing)態(tai)應(ying)變儀和JHZK精(jing)密(mi)殘余應(ying)力(li)鉆孔裝(zhuang)置組(zu)成(cheng)。多點測(ce)量(liang)效(xiao)率高(gao)，全(quan)軟(ruan)件(jian)設(she)置，可(ke)自(zi)動(dong)實時計(ji)算(suan)殘余應(ying)力(li)，實時顯示和(he)保(bao)存(cun)應力(li)應(ying)變(bian)數(shu)值，測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)直(zhi)觀明(ming)了(le)，儀(yi)器精(jing)度高(gao)。
試驗(yan)依(yi)據(ju)：《GBT 31310-2014 金(jin)屬材(cai)料 殘余應(ying)力(li)測(ce)定(ding) 鉆孔應(ying)變法》
測(ce)試(shi)方(fang)案(an)
（1）測(ce)點(dian)位(wei)置選(xuan)取(qu)
應變(bian)測(ce)試(shi)點(dian)的選(xuan)取(qu)原(yuan)則應(ying)遵(zun)循以(yi)下(xia)幾(ji)點：1.理論(lun)計(ji)算(suan)的高(gao)應力(li)區(qu)和(he)實際發(fa)生(sheng)開裂的部(bu)位；2.進壹步優(you)化(hua)設(she)計(ji)關(guan)註的部(bu)位。根(gen)據(ju)以(yi)上(shang)原(yuan)則，測(ce)點(dian)選(xuan)擇(ze)在鋁(lv)合(he)金(jin)加工易開裂位置，全(quan)部(bu)采用(yong)三(san)軸應(ying)變花。
（2）應變(bian)片粘貼(tie)及(ji)連接(jie)：將各(ge)個測(ce)點(dian)位(wei)置進行打磨(mo)清(qing)潔，粘貼(tie)應變(bian)片及(ji)接(jie)線端(duan)子。
（3）線纜連接(jie)：完(wan)成(cheng)貼(tie)片後(hou)，將應變片接(jie)入(ru)JHYC靜(jing)態(tai)應(ying)變儀，查看(kan)數(shu)據(ju)。
（4）鉆孔支(zhi)架(jia)放(fang)置：確認(ren)數(shu)據(ju)穩定(ding)正(zheng)常後(hou)，將支架(jia)放(fang)置於(yu)測(ce)點(dian)位(wei)置，對(dui)好中(zhong)心後(hou)調節鉆孔深(shen)度。
（5）開始測(ce)量(liang)：測(ce)量(liang)前(qian)調(tiao)零，待數(shu)值穩定(ding)後(hou)開始記錄(lu)，然(ran)後(hou)鉆孔，鉆完(wan)孔後(hou)等待殘余應(ying)力(li)釋(shi)放(fang)完(wan)成(cheng)，穩定(ding)後(hou)停(ting)止(zhi)數(shu)據(ju)采集。
測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)及(ji)計(ji)算(suan)
所有(you)測(ce)點(dian)壹(yi)壹(yi)測(ce)量(liang)完(wan)成(cheng)後(hou)，在軟(ruan)件(jian)中(zhong)使用(yong)高(gao)級(ji)分析(xi)進行多點殘余應(ying)力(li)分析(xi)，然(ran)後(hou)壹鍵導出(chu)報告。測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)如(ru)下(xia)：
測(ce)點(dian)號 | ε1 | ε2 | ε3 | σmax（MPa） | σmin（MPa） | θ（°） |
Y1 | -22.8 | -11.3 | -7.9 | 31.7 | 21.5 | 14.2 |
Y2 | -20.0 | -13.5 | -12.9 | 31.2 | 25.7 | 20.1 |
A1 | -11.5 | -13.7 | -13.7 | 22.7 | 20.9 | 22.5 |
A2 | -12.1 | -12.8 | -6.5 | 18.8 | 13.4 | -25.4 |
B1 | -11.4 | -8.5 | -6.5 | 17.0 | 14.0 | 4.6 |
B2 | -7.1 | -12.0 | -12.2 | 18.8 | 14.6 | 21.5 |
C1 | -8.5 | -3.7 | -3.5 | 12.5 | 8.4 | 21.4 |
C2 | -8.5 | -1.4 | 0.0 | 10.4 | 4.3 | 17.1 |
數(shu)據(ju)分析(xi)
上(shang)述測(ce)點(dian)中(zhong)Y為(wei)壓鑄(zhu)成(cheng)型(xing)件(jian)，A為(wei)250℃處理2h，B為(wei)300℃處理2h，C為(wei)350℃處理2h。從表上(shang)數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)看(kan)出，Y的殘余應(ying)力(li)水(shui)平略(lve)高，A、B、C的殘余應(ying)力(li)均較低(di)，其中(zhong)C為(wei)經(jing)過(guo)2h的350℃熱(re)處理，其消(xiao)除(chu)效(xiao)果(guo)最佳(jia)。
結論(lun)
使用(yong)JHMK多點殘余應(ying)力(li)測(ce)量(liang)系(xi)統(tong)進行殘余應(ying)力(li)測(ce)試(shi)，實驗(yan)方(fang)法簡(jian)單(dan)，操(cao)作方(fang)便，軟(ruan)件(jian)功(gong)能(neng)豐(feng)富(fu)，快(kuai)速得出可(ke)靠(kao)結(jie)果(guo)，為(wei)鋁(lv)合(he)金(jin)工件加工工藝(yi)的改進提供(gong)了(le)依(yi)據(ju)。
