Mètodes de mesura de la tensió residual en aliatge de titani

Dec 17, 2025

Deixa un missatge

La tensió residual és un estat d'estrès inestable que existeix als materials d'aliatge de titani i components estructurals després de la soldadura o el processament mecànic. Quan el producte està sotmès a forces externes, la tensió aplicada interacciona amb la tensió residual, provocant una deformació plàstica en determinades posicions locals i una redistribució de la tensió interna. Un cop eliminada la força externa, tot l'objecte es deforma. La tensió residual afecta significativament la resistència a la fatiga, la resistència estàtica i la resistència a la corrosió de la peça de treball, provocant defectes de fabricació com ara deformacions i esquerdes, i reduint així la vida útil de les peces. A més, la tensió residual és un factor important que influeix en l'estabilitat dimensional de les peces.

 

Actualment, els mètodes tradicionals per mesurar la tensió residual es poden classificar en mètodes de mesurament d'alliberament mecànic i mètodes de mesura no-destructius. Els mètodes de mesura de l'alliberament mecànic impliquen separar o tallar el component amb tensió residual de la part estructural per alliberar la tensió i, a continuació, mesurar els canvis de tensió per determinar la tensió residual. Tot i que aquest mètode causa certs danys o destrucció a la peça de treball, té una alta precisió de mesura, una teoria-ben desenvolupada i una tecnologia madura, i encara s'utilitza àmpliament. Inclou principalment el mètode de perforació, el mètode del nucli d'anell i el mètode de tall segmentat, entre els quals el mètode del forat cec poc profund causa el menor dany. Els mètodes de mesura no -destructius, també coneguts com a mètodes de detecció física, inclouen el mètode de raigs X{{7}, el mètode de difracció de raigs X-, el mètode de difracció de neutrons, el mètode de microscòpia acústica electrònica d'escaneig, el mètode d'interferometria de patró de taques electrònics, el mètode ultrasònic i el mètode magnètic, etc. Entre ells, el mètode-de raigs X i el mètode ultrasònic són relativament madurs. El mètode de raigs X-és precís i fiable, i es pot repetir al punt de mesura original. És més eficaç quan l'estrès canvia bruscament dins d'un rang reduït. La mesura de l'estrès per ultrasons es basa en la teoria de l'acústoelasticitat i utilitza el fenomen de la birrefringència acústica en materials tensats. Quan no hi ha estrès, la velocitat de propagació de les ones ultrasòniques en un cos elàstic isòtrop és diferent de la que hi ha sota estrès. La relació entre la velocitat de l'ona ultrasònica i l'estrès s'utilitza per mesurar l'estrès residual.

 

Residual stress at different locations
Estrès residual en diferents llocs

 

L'empresa utilitza el mètode de raigs X-per detectar la tensió residual a les soldadures dels components estructurals soldats d'aliatge de titani per a equips marins. La tensió residual a la posició de soldadura en l'estat-soldat és de 200 MPa, i després d'un tractament tèrmic d'alleujament d'estrès de 600 graus/2 h, la tensió residual és de 90 MPa, demostrant un efecte significatiu en l'eliminació de l'estrès residual.

Enviar la consulta