Metode mjerenja zaostalog naprezanja u leguri titana

Dec 17, 2025

Ostavite poruku

Zaostalo naprezanje je nestabilno stanje naprezanja koje postoji unutar materijala od legure titana i strukturnih komponenti nakon zavarivanja ili mehaničke obrade. Kada je proizvod izložen vanjskim silama, primijenjeno naprezanje stupa u interakciju s preostalim naprezanjem, uzrokujući plastičnu deformaciju na određenim lokalnim pozicijama i preraspodjelu unutarnjeg naprezanja. Nakon što se vanjska sila ukloni, cijeli predmet se deformira. Zaostalo naprezanje značajno utječe na čvrstoću zamora, statičku čvrstoću i otpornost obratka na koroziju, što dovodi do grešaka u proizvodnji kao što su deformacija i pucanje, a time i do smanjenja životnog vijeka dijelova. Dodatno, zaostalo naprezanje je glavni čimbenik koji utječe na dimenzijsku stabilnost dijelova.

 

Trenutačno se tradicionalne metode za mjerenje zaostalog naprezanja mogu klasificirati u metode mjerenja mehaničkog otpuštanja i ne-destruktivne metode mjerenja. Metode mjerenja mehaničkog otpuštanja uključuju odvajanje ili izrezivanje komponente s zaostalim naprezanjem od konstrukcijskog dijela kako bi se otpustio naprezanje, a zatim mjerenje promjena deformacije za određivanje zaostalog naprezanja. Iako ova metoda uzrokuje određena oštećenja ili uništenje izratka, ima visoku točnost mjerenja, dobro-razvijenu teoriju i zrelu tehnologiju te se još uvijek široko koristi. Uglavnom uključuje metodu bušenja, metodu prstenaste jezgre i metodu segmentnog rezanja, među kojima metoda plitkog slijepog otvora uzrokuje najmanje štete. Ne-destruktivne metode mjerenja, također poznate kao metode fizičke detekcije, uključuju metodu X-zraka, metodu difrakcije X{-zraka, metodu neutronske difrakcije, metodu skenirajuće elektronske akustične mikroskopije, metodu elektroničke interferometrije šarenog uzorka, ultrazvučnu metodu i magnetsku metodu, itd. Ove metode ne oštećuju ispitni komad, ali su skupe i zahtijevaju skupu opremu. Među njima su rendgenska metoda i ultrazvučna metoda relativno zrele. Metoda X-zraka točna je i pouzdana i može se ponoviti na izvornoj točki mjerenja. Najučinkovitije je kada se stres naglo mijenja unutar malog raspona. Ultrazvučno mjerenje naprezanja temelji se na teoriji akustoelastičnosti i koristi fenomen akustičnog dvoloma u materijalima pod stresom. Kada nema naprezanja, brzina širenja ultrazvučnih valova u izotropnom elastičnom tijelu je drugačija od one pod naprezanjem. Odnos između brzine ultrazvučnog vala i naprezanja koristi se za mjerenje zaostalog naprezanja.

 

Residual stress at different locations
Zaostalo naprezanje na različitim mjestima

 

Tvrtka koristi metodu X-zraka za otkrivanje zaostalog naprezanja u zavarima zavarenih konstrukcijskih komponenti od legure titana za pomorsku opremu. Preostalo naprezanje na mjestu zavarivanja u -zavarenom stanju je 200 MPa, a nakon toplinske obrade za smanjenje naprezanja od 600 stupnjeva /2h, zaostalo naprezanje je 90 MPa, što pokazuje značajan učinak u uklanjanju zaostalog naprezanja.

Pošaljite upit