焊接残余应力的非接触无损测量实验

焊接残余应力是降低焊接接头力学性能的主要因素之一,传统的残余应力测量多采用破坏性方法,如盲孔法,测量精度低、重复性差、人为影响因素多。X射线衍射法是非接触式无损的应力测量方法,测量精度高、数据稳定性好。学生采用X射线衍射法完成了焊接残余应力的测量实验,结果表明随着与焊缝距离的增大残余拉应力的峰值降低,热处理和超声波处理都能够有效地降低焊接残余拉应力,甚至能够把焊缝表面的残余拉应力转变为压应力。实验有助于学生了解焊接残余应力的基本分布规律,从而深刻理解焊接过程的特点,取得了较好的实验教学效果。     

常用焊接残余应力测量方法的探究

本文介绍了盲孔法、压痕法、X射线衍射法、激光全息小孔法四种焊接残余应力测量方法的原理、特点，并通过对具有相同应力状态的焊接试板的测量，对四种方法的测量结果进行了分析。     

D8 advance X射线衍射仪测试ITO薄膜厚度

X射线衍射仪是材料研究中物相表征的常规手段,利用X射线衍射测试纳米级平整薄膜厚度具有无损、高精度、测试范围大的优点。以ITO薄膜材料为例,利用布鲁克D8 advance衍射仪通过X射线反射法测量薄膜材料的厚度以及粗糙度等结构参数,对测试样品的要求、测量方法的原理、布鲁克D8 advance衍射仪的具体调试和测试步骤以及数据处理方法等进行了详细的说明。这一方法为高校利用常见的X射线衍射仪测试薄膜材料结构参数提供了具体的实验指导。     

测定薄膜厚度的基片X射线衍射法

基于X射线衍射与吸收理论，建立了一种薄膜厚度测量方法，即基片多级衍射法．利用X射线衍射仪测量高速钢表面的TiN薄膜厚度，由于膜下基片的衍射强度较高及衍射峰形良好，可以确保薄膜厚度的测量精度．本法克服了非晶薄膜材料中薄膜衍射信息较差以及存在织构等不利因素所导致测量结果不可靠等问题．     

利用磁声法测量钢铁构件表面应力

根据磁声发射ＭＡＮ和巴克豪森ＢＮ两种测量应力的方法和在测量铁磁材料平面应力时的一些特征，选取两种测量方法各自的优点，建立了测量铁磁材料中应力的一些规范，形成了比较完整的测量铁磁材料中平面应力的一种新方法──磁声法．利用此方法测量了焊接钢板的残余应力．     

具有丝织构TiN薄膜弹性常数的计算

在利用X射线衍射法测定薄膜残余应力时,因弹性呈现各向异性常发生d-sin2ψ测试曲线的非线性振荡,无法得到准确的应力值.利用Voigt,Reuss和Kroner模型计算了具有丝织构的TiN薄膜的弹性矩阵和X射线弹性常数.计算结果表明当材料具有较强的丝织构时,材料弹性矩阵的对称关系从立方对称转变为六方对称关系,与各向同性同种材料的弹性矩阵相差大,相同分量的值一般相差在13～20 GPa之间;而X射线弹性常数的计算结果差异更大,最大相对误差可达17%.     

材料中残余应力的X射线衍射分析和作用

张定铨　何家文　著一九九九年四月出版《材料中残余应力的Ｘ射线衍射分析和作用》比较全面地阐述了残余应力的基本概念、产生原因、稳定性及测试方法 ,系统地介绍了Ｘ射线衍射应力分析技术 ,并对影响测试结果的各种因素进行了探讨 ,最后从理论和实验两方面着重论述了残余应力对材料疲劳性能的影响 .全书内容包括 3部分 .(1)材料中的残余应力 :残余应力概念的界定 ;残余应力产生原因、稳定性、调整和测试方法 .(2 )Ｘ射线衍射应力分析 :Ｘ射线衍射应力分析的基本原理 ;Ｘ射线弹性常数 ;Ｘ射线应力测定的衍射几何特点 ;影响测试结果的技术因…     

高速钢上Ti-N镀层的残余应力分析

采用X射线衍射的0～45°法,对沉积在高速钢上的Ti-N镀层的残余应力进行了测量。结果表明,残余应力为压应力(σ_(?)<0),值域为8～12 GPa,同时对影响镀层残余应力的各种工艺参数进行了评估。     

碳化硅空间用反射镜坯体残余应力的研究

采用反应烧结工艺制备了碳化硅空间用反射镜坯体.通过X射线衍射方法,测定了碳化硅空间用反射镜坯体的残余应力.结果表明,反射镜坯体镜面存在较大的残余应力,测量值具有一定的随机性,测量误差与测量值具有一定的相关性.采用有限单元法计算了反射镜坯体的热残余应力,通过对比验证了测试结果可靠性.     

循环载荷下喷丸残余应力松弛特性的数值仿真

喷丸引入的残余压应力场可以有效地提高材料的疲劳抗性,但该残余应力并非一成不变,其在循环载荷作用下的松弛特性会减少喷丸对材料疲劳抗性的增益效果.为了快速、便捷地得到稳定状态的喷丸残余应力场,文中建立了一种用于预测循环载荷下喷丸残余应力松弛的数值方法,应用该方法成功得到了7075铝合金试样在不同喷丸强度及载荷强度下的稳定残余应力场,仿真结果与采用X射线衍射法得到的实验结果相吻合,从而验证了该数值方法的正确性.采用该数值方法,文中还进一步研究了疲劳载荷循环次数、应力比、初始残余应力场及喷丸引入的塑性应变等因素对喷丸残余应力松弛的影响.     

X射线衍射技术及其在材料表征实验的研究综述

X射线衍射技术是一种不损害材料、无污染、精确测量并能得到样品完整结构信息的测量技术,在材料研究的众多领域得以应用。该文主要介绍了X射线衍射的产生及其工作原理,从物相分析、应力测量、晶粒尺寸和结晶度测量等方面概述了该技术在材料结构表征中的应用。     

X射线衍射法测量冷轧带钢残余应力

残余应力的不均匀分布是影响板形的根本原因.为了深入了解冷轧带钢残余应力的分布情况,文章采用X射线衍射法对在不同轧制条件下冷轧后带钢的残余应力进行了测量分析,研究了残余应力沿板厚方向的变化、张力对残余应力分布的影响以及残余应力与板形的关系.研究的结论对制定与完善板带轧制规程、提高板形质量具有重要意义.     

纳米颗粒的测量与表征

介绍了纳米颗粒测量的各种方法,有电镜观察法,X射线衍射线宽法,激光粒度分析法,比表面积法,颗粒沉降法,拉曼散射法,扫描探针显微术以及小角X射线散射等,并对其测量原理,测量过程,适用范围及测量方法优缺点进行了讨论。     

三维残余应力及深度分布的X射线分析和计算

针对X射线法在测定铍等轻元素材料内部残余应力及其深度分布时的不足，研究一种分析和计算轻元素材料内部全三维残余应力及其深度分布的新方法，提出了包括考虑平衡条件和表面边界条件的基于线弹性理论的一种模型方程，对分析和计算原理，实验装置和实验作了介绍，编制出相应的计算机数据处理程序，能够对轻元素材料表面及内部任何一点进行全三维残余应力分析和计算，文中最后用铍的实验数据对程序进行了验证，结果表明，正应力分量σ11，σ22随黉度的变化较大，而切应力分量σ12，σ13和σ23及正应力分量σ33均很小。     

Inconel 718微铣削加工表面残余应力有限元仿真

刃口圆弧半径和每齿进给量显著影响微铣削镍基高温合金残余应力,因此进行了基于ABAQUS的Inconel 718微铣削三维仿真研究.基于J-C本构方程模拟材料应力应变关系,得到相同单元在S11和S22两个方向的残余应力值,进而研究每齿进给量对表面残余应力的影响规律.进行Inconel 718微铣削实验,通过X射线衍射法测量不同每齿进给量切削过程中工件进给和垂直进给两个方向上的残余应力.进给方向的表面残余应力实测值与仿真结果最大误差为21.1%,平均误差为8.9%;垂直进给方向的表面残余应力实测值与仿真结果最大误差为31.0%,平均误差为12.3%,验证了Inconel 718微铣削加工三维有限元仿真模型的准确性.     

测量微球覆层厚度的X射线衍射法

对采用X射线衍射测量微球覆层厚度的方法进行了研究,首先在建立微球X射线衍射数学模型的基础上,利用一组已知厚度和X射线衍射线积分强度的标样,通过计算机模拟求解的方法,得到微球衍射线积分强度和覆层厚度的关系.然后,在相同条件下进行待测试样的X射线衍射实验,将其衍射线积分强度代入求解模型得到的结果中就能得到待测试样的覆层厚度.实验结果表明,X射线衍射法是可行的,具有快速、方便、非破坏、不接触等特点.     

盲孔法测量复合材料残余应力

应用盲孔法结合相移云纹干涉实验测量正交各向异性复合材料的残余应力.首先由相移云纹干涉方法测取盲孔孔边任意点的位移,然后通过有限元数值模拟得出释放应变矩阵,进而求出测量点的残余应力值.讨论了在不同孔深的情况下残余应力测量值的变化规律.     

用可见光双反射法测定热解石墨的各向异性因子

石墨广泛地用做核反应堆慢化材料、反射层材料和堆芯结构材料,在高温气冷堆中还用来做燃料元件。石墨材料的择优取向程度,对于它在反应堆中安全使用是一个重要的性能参数。有两种测定石墨择优取向程度的方法。一种方法是用Ｘ射线衍射技术测极图,得到培根各向异性因子ｆＢＡ;另一种方法是依据石墨晶体对可见光的双反射现象,得到表征石墨择优取向程度的另一参数——光学各向异性因子ｆＯＡ。本文描述了用Ｄ／ｍａｘ－３Ｂ型Ｘ射线衍射仪测定ｆＢＡ和用ＭＰＶ－２型显微镜光度计测定ｆＯＡ的实验过程,给出了测量结果,讨论了两种方法各自的优缺点。对于热解石墨样品,用所述测量方法得到的ｆＢＡ和ｆＯＡ是等同的。     

应力状态对TRIP钢残余奥氏体稳定性的影响

通过单向拉伸、平面应变和双向等拉实验研究了宏观应力状态对相变诱发塑性(TRIP)钢中残余奥氏体稳定性的影响.实验中残余奥氏体在不同应变量的体积分数通过X-射线衍射法测量,并引入应力三维度水平来表征不同应力状态.结果表明,不管何种变形模式,TRIP钢中残余奥氏体的体积含量都随塑性应变的增大而减少,而且应力三维度水平越高,TRIP钢的相变速率越快,残余奥氏体的力学稳定性越差.基于此,给出了能够表征不同应力状态的应变诱发马氏体相变动力学方程.     

剥层测量残余应力的修正

已加工表面残余应力以地机械零部件的功能行为有很重要的影响。然而，到目前为止，已加工表面层内残余应力的测量仍存在许多问题。本文提出了表面剥层时残余应力测量（用X射线法或剥层线性方程法）的修正方法及修正公式。通过对试验数据修正计算，结果表明，应用此方法可大大提高测量精度，本文为残余应力测量修正提供了理论依据。作者还讨论了已加工表面残余应力测量修正的必要性问题。