Способ определения уровня остаточных напряжений в изделии

Способ определения уровня остаточных напряжений в изделии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O ll l4 C A H N E

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски»

Социалистически»

Республик (i«j993114 (б1) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 29.06.81 (21) 3309085/18-28 (51)NL. Кл.

С 01 и 29/01т

< 01 В 17/04 с присоединением заявки № тщдввствювъй квювтвт

СССР,. пе девам взевретевкй н вткрытнй (23 ) Приоритет

Опубликовано 30. 01. 83. Бюллетень № 4

Дата опубликования .описания 03. 02. 83 (53) УДК 620.179. . 16 (088. 8) "»«,, « »»,.»

Ф уф»

А.В. Бакулин и В.И. Коковян„ -; -= - .,=,«... " -4 т

-/. (72) Авторы изобретения (7i) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ОСТАТ04НЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИИ

1 . Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля материа1 лов и может быть использовано для прогнозирования прочности изделий любой отрасли машиностроения.

Известен способ определения уровня остаточных напряжений, заключающийся в том, что s процессе травления измеряется стрела прогиба для плоских образцов или диаметр для кольцеобразных образцов и по ним рассчитывается величина остаточных напряжений (1 ).

Такой способ определения величины остаточных напряжений обладает значительной трудоемкостью и является разрушающим. Это обусловлено тем, что испытываемые образцы необходимо вырезать из исследуемого изделия.

Кроме того, этот способ чувствителен только к напряжениям первого рода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является

2 способ определения уровня остаточных напряжений в изделии, заключающийся в том, что стимулируют в изделии акустическую эмиссию, измеряют амплитуду ее импульсов и вычисляют за ° висящий or амплитуды параметр, по которому судят об уровне остаточного напряжения (2 .

К недостаткам известного способа

1о относится то, что акустическая эмиссия возникает только при нагружении исследуемого изделия, а по зависимости амплитуды от приложенной нагрузки необходимо определить интервал нагрузок, вызывающий интенсивный рост амплитуды. Реализация такого способа требует применения нагружающего устройства, Кроме того, на зависимость параметров акустической эмиссии от го величины: приложенной нагрузки оказывает сильное влияние присутствие .микродефектов или .любых других концентраторов напряжений, что уменьшает достоверность результатов конт99311"

ВНИИПИ Заказ 445/58

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 роля. Чувствительность способа позволяет определять напряжение только первого рода.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается согласно способу определения уровня остаточных напряжений в изделии, заключающемуся в том, что стимулируют в изделии акустическую эмиссию, измеряют амплитуду ее импульсов и вычисляют зависящий от амплитуды параметр, по которому судят об уровне остаточного напряжения, при котором стимуляцию акустической эмиссии осуществляют травлением изделия в растворе, выявляющем структуру материала, а информационный параметр вычисляют как отношение средних значений энергии импульсов акустической эмиссии, измеренных в исследуемом и образцовом изделиях соответственно.

Способ реализуют следующим образом.

Участок изделия, на котором производят определение уровня остаточных напряжений, подвергают механической зачистке, затем с целью удаления наклепанного в результате механической зачистки слоя подвергают травлению и последующей промывке.

Подготовленный таким образом участок изделия обрабатывают травящим раствором, состав и концентрация которого достаточна для выявления структуры материала. Возможным источником акустической эмиссии в процессе травления металлов с выявлением структуры является процесс релаксации остаточных напряжений, вызванный преимущественным травлением границ зерен и мест скопления дислокаций.

Одновременно с выявлением структуры ведут регистрацию амплитуд и числа импульсов акустической эмиссии, по которым расчитывают среднюю энергию импульсов

М Я

-,7 1

1=1

Е р- — д — где Е0р - средняя энергия импульсов акустической эмиссии;

А. - сумма квадратов амплитуд

1

1=1 импульсОв акустической эмиссии; N - число импульсов акустической эмиссии.

ЗО

55 ф

Аналогичным образом проводят регистрацию параметров акустической эмиссии на эталонном образце, для которого известен уровень остаточных. напряжений и который по составу и структуре материала близок к исследуемому -участку изделия.

Увеличение уровня остаточных напряжений сопровождается возрастанием средней энергии импульсов акустической эмиссии, поэтому для сравнительной оценки уровня остаточных напряжений сопоставляют средние энергии импульсов акустической эмиссии в изделии и эталонном образце и по соотношению их значений судят об уровне остаточных напряжений в исследуемом участке изделия. Способ позволяет оценить остаточные напряжения первого и второго рода.

Использование предлагаемого способа позволяет проводить сравнительную оценку уровня напряжений в изделиях любой формы и габаритов без их разрушения . Способ обладает повышенной чувствительностью, что дает воз-. можность оценивать остаточные напряжения первого и второго рода.

Формула изобретения

Способ определения уровня остаточных напряжений в изделии, заключающийся в том, что стимулируют в изделии акустическую эмиссию, измеряют амплитуду ее импульсов и вычисляют зависящий от амплитуды параметр, по которому судят об.уровне остаточного напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, стимуляцию акустической эмиссии осуществляют травлением изделия в растворе, выявляющем структуру материала, а информацйонный параметр вычисляют как отношение средних значений энергии импульсов акустической эмиссии, измеренных в исследуемом и образцовом изделиях соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бабичев М.А. Методы определения внутренних напряжений в деталях машин. М., Изд-во,АН СССР, 1955, с. 18-33 °

2. Авторское свидетельство СССР

N 725015, кл. Ci 01 N 29/04, 1977 (прототип) .

Тираж 871