鈦合金零件的生產(chǎn)涉及多個(gè)過(guò)程，如壓鑄、熱處理、機(jī)械加工等。每道工序都有可能產(chǎn)生殘余應(yīng)力。為了保證產(chǎn)品的可靠性、安全性，需要檢測(cè)零件不同深度處殘余應(yīng)力的大小，用以驗(yàn)證工藝、改進(jìn)工藝，確保產(chǎn)品的性能。

殘余應(yīng)力測(cè)試方法有很多種，需要測(cè)試的某型鈦合金零件為小型圓柱型零件，形狀不規(guī)則，測(cè)量區(qū)域小，因此采用盲孔法測(cè)量殘余應(yīng)力較為合適。以下為某型鈦合金零件殘余應(yīng)力測(cè)試過(guò)程。

試驗(yàn)儀器

試驗(yàn)儀器：采用南京聚航科技有限公司的JHMK多點(diǎn)殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHZK-L鉆孔裝置組成。此儀器適合小型零件測(cè)試，具有多點(diǎn)測(cè)量效率高，實(shí)時(shí)顯示應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值，實(shí)時(shí)錄屏錄像功能，自動(dòng)實(shí)時(shí)生成應(yīng)力應(yīng)變釋放曲線，測(cè)量曲線和視頻回放功能，自動(dòng)生成分布曲線和三維分布圖，一鍵生成測(cè)量報(bào)告。

試驗(yàn)依據(jù)：《GBT?31310-2014?金屬材料 殘余應(yīng)力測(cè)定 鉆孔應(yīng)變法》

測(cè)試方案

（1）測(cè)點(diǎn)位置選取

該測(cè)試需要測(cè)量不同深度的殘余應(yīng)力分布情況。鈦合金零件選取外表面中部進(jìn)行測(cè)量，3個(gè)測(cè)點(diǎn)呈120度分布，全部采用三軸應(yīng)變花。每次測(cè)完后做表面腐蝕處理，然后再進(jìn)行測(cè)試，共進(jìn)行3次測(cè)試。

（2）應(yīng)變片粘貼及連接：將各個(gè)測(cè)點(diǎn)位置進(jìn)行打磨清潔，粘貼應(yīng)變片及接線端子。

（3）線纜連接：完成貼片后，將應(yīng)變片接入JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀，查看數(shù)據(jù)。

（4）工件放置：確認(rèn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定正常后，將工件放置于L型支架平臺(tái)上，調(diào)節(jié)XYZ軸對(duì)好中心后調(diào)節(jié)鉆孔深度。

（5）開(kāi)始測(cè)量：測(cè)量前調(diào)零，待數(shù)值穩(wěn)定后開(kāi)始記錄，然后鉆孔，鉆完孔后等待殘余應(yīng)力釋放完成，穩(wěn)定后停止數(shù)據(jù)采集。

測(cè)試結(jié)果及計(jì)算

所有測(cè)點(diǎn)一一測(cè)量完成后，在軟件中使用高級(jí)分析進(jìn)行多點(diǎn)殘余應(yīng)力分析，然后一鍵導(dǎo)出報(bào)告。測(cè)量結(jié)果如下：

數(shù)據(jù)分析

上述測(cè)點(diǎn)中1為未腐蝕處理，2為第1次腐蝕處理，3為第2次腐蝕處理。從表上數(shù)據(jù)可以看出，3次測(cè)量零件的殘余應(yīng)力水平均比較接近，該零件整體殘余應(yīng)力水平分布比較均勻。

結(jié)論

使用JHMK多點(diǎn)殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試，實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，操作方便，軟件功能豐富，快速得出可靠結(jié)果，L型支架十分適合小型零件的測(cè)量，XYZ三向自由調(diào)節(jié)能夠快速進(jìn)行對(duì)中測(cè)量。能夠?yàn)殁伜辖鹆慵罄m(xù)加工工藝的改進(jìn)提供依據(jù)。