X射线应力测试在汽车制造行业中的应用

汽车上使用的零部件大都经过各种冷热加工工序，由于这些加工方法在零件上产生组织变化或塑性变形，从而在工件中产生残余应力。残余应力作为一种在没有外载荷作用下的自平衡应力分布在材料或构件的内部，对其以后的再加工和使用性能等方面都会产生影响。

热处理处理及表面强化技术都会对工件的残余应力分布有很大的影响。欲分析各种工艺产生的残余应力的大小和分布，定量评价残余应力对疲劳强度、应力腐蚀、工件尺寸稳定性和使用寿命的作用，分析工件的失效，正确指导机械零件加工工艺的指定，重要的是准确测定工件表面及内部的残余应力值，因此需要准确可靠的测试手段。

X射线残余应力测量技术作为一种无损、快速、理论严谨的测量手段，适合汽车生产中残余应力的测量要求。

一、测量涉及的汽车材料及零件

涉及的零部件包括：钢板弹簧、齿轮、螺旋弹簧、轮毂轴、曲轴、连杆、气门弹簧、扭杆、焊接件、半轴、缸体等经过冷热加工处理或表面强化处理，对残余应力有特殊要求的零部件。测量位置及要求

涉及的材料：铁、铝、不锈钢、铜等

根据零件受力部位或根据应力分布典型区域或重要区域来选择测量点。表1中规定了几种常用零件的应力测量点，其它零件则依据零件具体情况或图纸规定来确定测量点。

二、测量涉及方法简介

X射线残余应力测量执行《GB/T 7704-2008 无损检测、残余应力测定方法》标准。常规测量采用同倾法和侧倾法。对于粗晶材料和具有择优取向材料的测量采用ψ摇摆法、Ф摇摆法。同倾法：测定方向平面与扫描平面相重合的测定方法。衍射几何如下图所示。侧倾法：测定方向平面与扫描平面相垂直的测定方法。侧倾法的特点是测量方向与扫描平面垂直。测量方向： ψ角摆动方向即为应力测量方向。

测量方法示意

        同倾法示意图                          侧倾法示意图

三、部分零件测量位置要求

零件类别

应力测量位置

连杆类

杆部、大头

齿轮类

齿面、齿根次表面

钢板弹簧类

据中心孔一定距离

圆簧类

外表面及次表面

轴类

轴径或其它重要部位

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