小而轻的便携式X射线残余应力分析仪-μ-X360s

日本Pulstec公司制造    型号：μ-X360s

— 满足日本标准JSMS-SD-14-20

X射线是表面残余应力测定技术中为数不多的无损检测法之一，是根据材料或制品晶面间距的变化测定应力的，至今仍然是研究得较为广泛、深入、成熟的残余应力分析和检测方法之一，被广泛的应用于科学研究和工业生产的各领域。2012年日本Pulstec公司开发出基于全二维探测器技术的新一代X射线残余应力分析仪——μ-X360n，将利用X射线研究残余应力的测量速度和精度推到了一个全新的高度，设备推出不久便得到业界好评。由于其技术之先进、测试数据可重复性之高、使用之便携，设备一经推出便备受业界青睐！ 近期，日本Pulstec公司成功克服技术难点，发布了新的产品型号：μ-X360s，将全二维面探测器技术的产品设计和功能完善再次升级！

相较于传统的X射线残余应力测定仪，新一代μ-X360s具有以下优点：

更快速：二维探测器一次性采集获取完整德拜环，单角度一次入射即可完成测量，典型测试时间仅需60秒。

更精确：X射线单次曝光可获得500个数据点进行残余应力数据拟合，结果更精确。

更轻松：无需测角仪，单角度一次入射即可完成残余应力测量，复杂形状和狭窄空间的测量不再困难。

更方便：测量精度高，无需冷却水，野外工作支持便携电池供电。

更强大：支持扩展区域应力分布自动测量功能，具备晶粒尺寸均匀性、材料织构、残余奥氏体含量分析等功能。

应用领域

1.   机械加工领域：测量机床、焊接、铸造、锻压、裂纹等构件的残余应力。

2.   冶金行业：测量热压、冷压、炼铁、炼钢、炼铸等工业生产构件的残余应力。 

3.   各种零配件制造：测量电站汽轮机制造、发动机制造、油缸、压力容器、管道、陶瓷、装配、螺栓、弹簧、齿轮、轴承、轧辊、曲轴、活塞销、万向节、机轴、叶片、刀具等工业产品的残余应力。

4.   表面改性处理：测量渗氮、渗碳、碳氮共渗、淬火、硬化处理、喷丸、振动冲击、挤压、滚压、金刚石碾压、切削、磨削、车（铣）、机械抛光、电抛光等工艺处理后构件中的残余应力。

5.   民生基础建设领域：

      (1)海洋领域：测量船舶、海洋、石油、化工、起重、运输、港口等领域设备和设施的残余应力

      (2)能源领域：测量核工业、电力（水利水电、热电核电）、水利工程、天然气工程等领域的设备和设施的残余应力。

      (3)基础建设工程领域：测量挖掘、桥梁、汽车、铁路、航空航天、交通、钢结构等工程领域所用材料、构件及其它相关设备设施的残余应力。

6.   国防军工领域：测量武器装备、重型装备等军工产品的残余应力。

测试原理概述

全二维面探测器技术

——单角度一次入射后，利用二维探测器获得完整德拜环。通过比较没有应力时的德拜环和有应力状态下的变形德拜环的差别来计算应力下晶面间距的变化以及对应的应力
——施加应力后，分析单次入射前后德拜环的变化，即可通过残余应力分析软件获得残余应力数据

基本参数

额外选件

1. 残留奥氏体分析

用于提供自动计算剩余奥氏体含量的软件分析功能；增加该功能后系统软件可以显示在室温下还没有转变的残余奥氏体百分比含量

2. XY扫描控制台

用于在平面内X方向和Y方向精确的调节探测器位置，对样品表面进行残余应力面扫描，每一个方向的量程是500px，调节精度为1μm

3. 电解抛光装置

用电解抛光的方法去除金属的表面逐层获得下面金属的残余应力情况

4. 振荡单元装置

用于粗晶样品残余应力测试

5.用户自己换靶

用户可以自己更换X射线靶材以满足更广的测试材料需求，可换靶材包括：Cr，V，Cu，Co，Mn

应用案例

残余应力直接影响金属制品的疲劳强度、抗应力、腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命，因此在工业和军事等部门受到普遍重视。基于全二维探测器分析方法的新一代残余应力分析仪不仅精度更高，而且不再需要测角仪、不再需要多个入射角才能完成测量、不再需要冷水机，因此将极大改善了复杂形状部件检测、狭窄空间检测、野外工程现场检测、大面积部件检测等测量的难度，具有更广泛的应用。在实验室内，基于全二维探测器分析方法的便携式X射线残余应力分析仪可以用来检测焊接处疲劳，齿轮，圆棒，角焊缝，机轴狭窄区，弹簧等；在户外工程中，它可以用来检测管道焊缝，油罐焊缝，除掉外层水泥的建筑内层，桥梁金属，高速铁轨等。

实验室内轻松胜任各种部件检测

                     ——快速、高精度、复杂形状全面分析  

可装便携箱，整机重约8.8公斤，单手可携带

设备体积小巧，可现场检测庞大物体

无需测角仪，一个入射角完成全部测量，现场测量不再受空间限制

电池即可支持工作

户外工程现场原位残余应力应力检测

                         ——变得如此简单

（a）桥梁检测 （b）辊轴检测 （c）油罐焊缝检测 

测试数据

■  无应力铁粉的残余应力测试结果

■  钛合金（ TC4 ）残余应力测试结果：内孔位置原位测量

发表文章

1. K. Ito et al. / Materials and Design 61 (2014) 275-280 

2. J.-S. Wang et al. / Materials Characterization 99 (2015) 248–253 

3. R. Gadallah et al. / Marine Structures 44 (2015) 232e253 

4. J.S. Robinson, W. Redington / Materials Characterization 105 (2015) 47–55 

5. K. Sugimoto et al. / International Journal of Fatigue, Volume 100, Part 1, July 2017, Pages 206-214 

6. Tanaka / Mechanical Engineering Reviews, Vol.6, No.1 (2019) 

7. N. Karunathilaka et al. / Metals 2019, 9, 783 

8. R. Hajavifard et al. / Materials 2019, 12, 1646 

9. M. Knyazeva et al. / Materials 2018, 11, 2290

用户单位：

清华大学

上海交通大学

天津大学

山东大学

东北大学

北京科技大学

北京交通大学

西南交通大学

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