大型鑄鋁件斷裂殘余應力測量與分析

某大型板結構鑄鋁合金件是艦炮裝配的基礎構件，在研制過程中，由于鑄造后時效效應，沒有出現(xiàn)脆斷現(xiàn)象，但在小批量生產(chǎn)過程中不斷出現(xiàn)構件斷裂情況，于是廠家找到聚航科技，希望通過對大型板結構鑄鋁合金殘余應力測量研究，分析其斷裂原因。

經(jīng)過雙方商討后，決定采用盲孔法測試大型鑄鋁件殘余應力，儀器采用JHMK殘余應力測量系統(tǒng)，是由JHYC靜態(tài)應變儀和JHZK殘余應力鉆孔裝置。

殘余應力測量步驟

測試方案的確定

根據(jù)兩個破損構件裂紋走向，初步確定了*大殘余應力分布，經(jīng)討論決定形成如下測試方案。

1. 沿裂紋走向布局6至7個測試點。

2. 以原投入使用并在使用中沒有破損的原構件做參考進行對比測試。

3. 采用振動時效消除殘余應力后對新購件殘余應力進行對比

實施方法

1. 每個測點處按要求粘貼一片殘余應力測定專用應變花，測點間距足夠遠，從而各電阻應變花可相應作為溫度補償使用。

2. 在電阻預調(diào)平衡箱上接好橋路，并逐點調(diào)試初始平衡狀態(tài)。

3. 通過儀器矯正，使噴砂打孔裝置的打孔*心與應變花孔標記*心一致，在打孔設備安裝牢固后，再次檢查調(diào)整應變儀初始平衡狀態(tài)。

4. 啟動打孔設備，并打出直徑為2α、孔深為H的圓孔。

5. 通過應變儀測量該點應變花3個方向的應變量，并記錄度數(shù)。

經(jīng)*終判斷，大型鑄鋁件斷裂的主要原因是構件中殘余應力較大，部分位置殘余應力超過材料屈服*限。因此構件須進行消除殘余應力處理。