残余应力测试

2.测试方法

目前常用的残余应力测试方法主要有三种：一是盲孔法，二是X射线衍射法，三是磁弹性法。

盲孔法需在工件表面测量部位钻φ1.5~2mm深2mm的小孔（粘贴专用应变花），通过测读释放应变确定残余应力的大小，所测应力为孔深范围内的平均应力，同一测点无法重复测量比较；

X射线衍射法可以做到无损测试，但由于X射线穿透力有限，一般只能测出几个微米范围内平均应力；

磁弹性法是近几年发展较快应用比较成熟的一种残余应力测试方法，具有方便、无损、快速、准确的特点。

对采用盲孔法和X射线衍射法检测残余应力，施工强度大，测量精度难以保证。尤其盲孔法不能对同一位置进行重复性测量，测量数据的符合性差。因此，三峡发电机组转子圆盘支架焊缝残余应力的测试采用了磁弹法技术。

残余应力的测量方法

残余应力的测量方法可以分为有损和无损两大类。

有损测试方法就是应力释放法，也可以称为机械的方法；无损方法就是物理的方法。

机械方法目前用得最多的是钻孔法（盲孔法），其次还有针对一定对象的环芯法。

物理方法中用得最多的是X射线衍射法，其他主要物理方法还有中子衍射法、磁性

法和超声法。

X射线衍射法依据X射线衍射原理，即布拉格定律。布拉格定律把宏观上可以准确测

定的衍射角同材料中的晶面间距建立确定的关系。材料中的应力所对应的弹性应变必然表征

为晶面间距的相对变化。当材料中有应力σ存在时，其晶面间距d 必然随晶面与应力相对

取向的不同而有所变化，按照布拉格定律，衍射角2θ也会相应改变。因此有可能通过测量

衍射角2θ随晶面取向不同而发生的变化来求得应力σ。从这里可以看出X射线衍射法测定

应力的原理是成熟的，经过半个多世纪的历程，在国内外，测量方法的研究深入而广泛，测

试技术和设备已经比较完善，不但可以在实验室进行研究，可且可以应用到各种实际工件，

包括大型工件的现场测量。