殘余應(yīng)力測量儀在改進(jìn)輪轂軸強(qiáng)化工藝中的應(yīng)用
在轎車輪轂軸國產(chǎn)化時(shí)期，某車型的輪轂軸樣件彎曲疲勞試驗(yàn)達(dá)不到理想壽命，所有失效處均在沿周圍的環(huán)槽處。對比德國零件的材料、力學(xué)性能及金相檢驗(yàn)分析報(bào)告，二者之間不存在明顯的差別。
后對環(huán)槽處進(jìn)行X射線殘余應(yīng)力剝層分析，得到在距離表面3μm處為拉應(yīng)力，殘余應(yīng)力為+210Mpa左右，認(rèn)為較高的拉應(yīng)力使零件產(chǎn)生較早的失效。因此建議對輪轂軸的后加工過程進(jìn)行優(yōu)化，采用滾壓強(qiáng)化工藝，消除機(jī)械加工帶來的拉應(yīng)力，并引進(jìn)較大的殘余應(yīng)力。
下表為多次改進(jìn)加工工藝后輪轂軸的殘余應(yīng)力測量值，可以看出，采用加工工藝1，因進(jìn)刀過深會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，經(jīng)滾壓后，零件表面殘余應(yīng)力還是拉應(yīng)力，而采用新機(jī)加工藝2后，零件表面殘余應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力。經(jīng)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)，采用新工藝的輪轂軸符合工藝要求。
樣件編號(hào) | 說明 | 測量值1 | 測量值2 | 測量值3 | 平均 |
1 | 一次車加工 （工藝1） | +798 | +731 | +734 | +721 |
2 | +790 | +766 | +781 | +779 | |
3 | +716 | +720 | +735 | +724 | |
4 | 多次加工 車（工藝2） | +433 | +420 | +396 | +416 |
5 | +470 | +461 | +482 | +471 | |
6 | +347 | +330 | +343 | +340 | |
7 | 車后（工藝2）滾壓 | -552 | -534 | -558 | -548 |
8 | -600 | -622 | -628 | -617 | |
9 | -622 | -634 | -652 | -636 |
芬蘭Stresstech Oy公司生產(chǎn)的殘余應(yīng)力測量儀可快速、輕松分析齒輪、軸承、軋輥、曲軸、凸輪軸、壓力容器管道以及其它一些零部件在熱處理、機(jī)加工、焊接、噴丸、滾壓等處理過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。
殘余應(yīng)力測量儀主要應(yīng)用領(lǐng)域：航天、航空、船舶、兵器、電力、石油化工、鍋爐壓力容器、冶金、機(jī)械制造、核工業(yè)、石油、科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)等。
殘余應(yīng)力測量儀特點(diǎn)
◆ 操作系統(tǒng)： Windows
◆ X射線的發(fā)生和控制
◆ 實(shí)時(shí)監(jiān)控高壓系統(tǒng)
◆ 多種X射線曝光模式
◆ 可同時(shí)進(jìn)行測量、計(jì)算和其它功能操作
◆ 多點(diǎn)d-sin²Ψ曝光模式，互相關(guān)法計(jì)算峰位移
◆ 豐富的材料數(shù)據(jù)庫
◆ 對無應(yīng)力鐵粉測量誤差可控制到±6.9MPa以內(nèi)
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