Способ определения остаточных напряжений в металлических деталях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 46216 7/04 й)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт физико-технических проблем Севера Якутского научного центра СО АН СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 725015, кл, 6 01 В 17/04, 1977.Авторское свидетельство СССР М 827973, кл. 6 01 В 17/04, 1979,(57) Способ относится к неразрушающим методам контроля напряженного состояния металла и может быть использован для определения уровня остаточных напряжений в Изобретение относится к измерениям механических напряжений и может быть использовано для определения уровня остаточных напряжений в металлических деталях.Известен способ определения остаточ- . ных напряжений, заключающийся в том, что на исследуемую деталь устанавливают тензодатчик, снимают его показания, освобождают поверхностный элемент с тензодатчиком от связей с остальной частью детали, вновь снимают показания тензодатчика и по их разности находят остаточные напряжения.Недостатками этого способа являются его трудоемкость, связанная с установкой тензодатчиков и разрезанием детали, а таксварных деталях. Цель изобретения - . повышение точности определения остаточных напряжений в деталях с негомогенными по обьему механическими свойствами, что достигается установкой на образце не менее двух дополнительных датчиков акустической эмиссии, измерением временных координат резкого возрастания акустической эмиссии по каждому из датчиков и определением по ним пространственных координат точки детали, в которой произошло возрастание акустической эмиссии. После определения координат этой точки в ней измеряют пределы текучести материала детали и по нему определяют остаточные напряжения. Способ позволяет определять остаточные напряжения в зонах концентраторов напряжений, а также в деталях, поверхность которых была подвергнута упрочняющейобработке, 2 ил,же необходимость ее разрушения в процес- . О се измерения,. Наиболее близким по технической сущ вей ности к изобретению является способ определения остаточных напряжений в деталях, 0 заключающийся в том, что на деталь устанавливают датчик акустической эмиссии, подвергают деталь одноосному нагруже- в нию растяжения, измеряют величину нагружения в момент резкого возрастания акустической эмиссии и по измеренной величине механических напряжений с учетом предела текучести материала детали определяют остаточные напряжения.Недостатком известного способа является его невысокая точность в случае него могенных механически: сво 1",:т:. 1:1 и:,ПО ОбЬЕМУ д 13 таЛИ, ЧГГО ОСб 18 нгс",Л 1 г:но дуля сварных детале:.Ц 1:1 Л Ь 1 д 11 брв гг 1, 1:,г; - Гг 1;.:.СТИ ОП рЕДЕЛЕНИЯ О 1 туГНЫХ Н 1 г.;ЧДЕТаЛЯХ С НЕГОМОГС;11 Ч;11 г, г",1, 1,51, М сническими свойство" ллП Ф . ."; ".г 1",новкОЙ НВ Обраэц-:." 8 ге 1881,дв 1 х д 1 поппи"ТЕЛЬНЫХ датЧИКОВ .:";от у; - :КП 1" Э 1.,Сгч 1,.;,. Ч"ИЗМЕРЕНИЕМ ВР 8 МЕНН Ы;,П П л И 1; ; Г,: . ;г гВОЗРаСТаНИЯ аКУСТН 1118 СКОЙ 1;"1 СС 1 ИИ г О КЛ,гДОМУ из датчиков и определением г,о;ллмПРОСТРЗНСТВ 8 ННЬ,Х КООРДИНат ГОЧКИ г 18 ВЛ,.В КОТОРОЙ ПООИЭОШЛ, Вэпаетаг 11,У 1:.11 Р 1 гг /ОЙтановленными на ней датчиками а 1;угтсчгскОЙ эми 1 гс 1 ии общий гчу:в н" ФРГ- и.","ОРА - А на фиг,1,СПОСОб ОСУВ 1 ЯСТЯ 1 ЛД 1 Г г 11 а "Ч 11111 я,1разом.На деталь устанавливают не менее:. г;.;ДаТЧИКОВ аКУСТИЧЕ 1 ЧГОЙ ЗМИССИИ, И 1 ЛОДЭЕ лают деталь одноосномуагру;ен;:о раст.ЖЕНИЯ ПРИ НагУж 81 1 ИИ Нэь",Ег 1 Я ЮВГ 1 д "11появления резкого вазра;тания Кусти 1 чеСКОЙ ЭМИССИИ ГаажДОМ 1, ИЭ 111,1 гчИК,;.,раэНОСТИ ЭТИХ ВреМЕННЫХ КООС 1 В 1 у 1 Наг Пг 1 ое.деляют пространстве 1 гные кооодинат; то.".детали, в которой произ ш 1 ло во ра,." .Чу:-, в г.,СтИЧЕСКОй ЭМИССИИ ИЭ 1 ЕОЯгет ПРЕДЕЛ ТЕК,с:,8.СтИ МатЕРИада ДетаЛИ 1 В ЭТОЙ ТОЧКЕ Ииспользуют полученное значение Г 1 реп 811 а те -кучести П 1 ри расчете остаточных нэпоям;РР Й ."-;той же точке,На сварном образце с обеи 1 х стн ",аодинаковом расстоян 1 у 1 И От 1 ВВа, Станавли -ВаЮТ (ЭаКОЕПЛЯЮТ ЛЛТ 11 ИКИ а;.;СТ 1111 О-,;11ЭМИССИИ, КОТОРЫЕ ПРИСОЕДИНЯК 1 К Эп,;1 ат.Туре, реГИСТОИОуюшей СИ Гнал ь -":.К 1 ггггич;.:ской эмисСии,Пластину равнОмернп нэголхаю 1 ЛНР 16 НИМ УСИЛИЕМ, 1"1 а 11 раВЛЕНу,8 ХС 1 ТОрой Сг 1 ВГ 1 адает с направлением продол 1 ной оги шва,ОднОвременно с Оостом внешнеЙ наГрузкиРЕГИСТРИРУЕТСЯ МОМд НтЗС г 1:ПЛЕН; 1 Я П а Ической Деформа 1 ц 1 ии в области масн 11 ал ьн,-х1 УОСТаТОЧНЫХ НапряжеИИ 1 л ГО 1 зрЦИ 1 а 1 Ы ОЬЛаСТИ НЭЧала ПЛВСТИЧЕСКИХ ДЕфр 1 гу 1 ац 1 Ф С Пред 181 ю 1 из анализа сигналов акустической ЭМИ 1 ИИ,Г 1 редел текучести металла исследуемой:.: Ола ":и определяется посредством меха ни:ских испытаний, уровень максимальных эс.сточных напряжений определяется при .:. моши соотношения:гсг 1 сшл = - ., Р - ВНЕШНЯЯ НаГРУЭКа, Е - ПЛОЕпадь поперечного сечения пластины; Оост -У 11 сень остаточных напряжений в области,л. Г 1 1 ы где началось пластическое течение.. Опля, емый способ позволяет без разРУ.1:Л.1 у;, ОПРЕДЕЛЯТЬ ОотатОЧНЫЕ напряжЕнияконстг.;1 дтивны 1 х концентраторов на."О, ,:.:. 1 й уэл 1 в мао 1 ин и конструкций, а таке,деталях, поверхность которых была, г: е р: нута уп роч н я юшей об работке,"Хормула изобретения ". Псаа определения остаточных напря:,е. уй в металлических деталях, заключаю,цийся в том, что на деталь устанавливают дат ик акустической эмиссии, подвергают лз 1.ль одноосному нагружению растяже;",1 я, 1;1 змеряют величину нагружения в мо",е"т резкого возрастания акустическойлс,. 1 и и по измеренной величине механи 18 СК 1 у:х напряжений с учетом предела теку- :,асти материала детали определяют о - .ага,ные напряжения, о т л и ч а ю щ и йод с я том, что, с целью повышения точности;.ред 1 еления остаточных напряжений в делях с негом 1 огейными по обьему механиче:.Кими свойствами, перед нагружением :Гополнительно устанавливают на деталь "Г 1 8.118 не менее двух датчиков акустической.-:11 уг.сии. При нагружении измеряют время пояьления резкоГО возрастания акустическоЙ эмиссии по каждому из датчиков, по разности этих временных координат определяют про"-" с ранственные координаты точки детали, вкоторой произошло возрастание акустической эмиссии, измеряют предел текучести материала детали в этой точке и используют полученное значение предела текучести при расчете 50 г;,та",очных напряжений в той же точке,.Тупиц Реда роизводственно-издательский комбинат "Петен", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 акаэ 2387 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушскал наб.45