测量焊接残余应力的5种方法

焊接残余应力的大小及其分布既可以通过数值分析进行计算，也可以通过实际测量确定，而巨前者计算的结果也需要后者进行检验。测量残余应力的方法很多，但各有局限性和适用范围。表9-4是按测量原理进行分类，也可以按工件受损害程度分为完全破坏、不完全破坏和不破坏三大类。应力释放与调整法属于破坏性测量的方法，只是破坏程度不同。有些不完全破坏方法测量后经修复并不影响结构的使用。

目前，测定焊接残余应力的方法主要有机械法和物理法两种。

1.机械法

机械法也称应力释放法，它是利用机械加工将试件切开或切去一部分，测定由此而释放的弹性应变来推算构件中原有的残余应力，包括切条法、钻孔法等。

表9-4 测量残余应力方法的分类

（1）切条法 切条法加工麻烦，要完全破坏焊件，但测定残余应力比较准确。所以，该方法只适用于实验室中进行研究工作。(www.xing528.com)

（2）钻孔法 钻孔法测定残余应力时所钻孔可以是盲孔，也可以是ф2～ф3mm的通孔。该方法适用于焊缝及其附近小范围内残余应力的测定，并可现场操作，能很快测得指定点的主应力及其方向，测量结果比较精确。另外，钻孔法由于所钻孔比较小，对结构的破坏性很小，特别适用于没有密封要求的结构；对有密封要求的结构，可采用盲孔，测试完毕后可用电动砂轮将其磨平。

2.物理法

它是一种非破坏性测定残余应力的方法，常用的有磁性法、X射线衍射法及超声波法等。

（1）磁性法 磁性法是利用铁磁材料在磁场中磁化后的磁致伸缩效应来测量残余应力的。该方法目前在生产中已获得了应用，市场上已有仪器出售，测量仪器轻巧、简单，测量方便、迅速，但测量精度不高。

（2）X射线衍射法X射线衍射法是根据测定金属晶体晶格常数在应力的作用下发生变化来测定残余应力的。它是一种无损的测量方法。我国已生产出了可用于现场的轻便型X射线残余应力测定仪。但这种方法只能测定表面应力，对被测表面精度要求较高，测量仪器的价格也比较昂贵。

（3）超声波法 根据超声波在有应力的试件和无应力的试件中传播速度的变化来测定残余应力，可用于测定三维空间的残余应力。但这种方法目前还处在实验室研究阶段，国外已有仪器出售，国内实际生产中还尚未应用。