X射线应力测定仪在特种设备检验中的应用

芬兰xstress3000 X射线应力测定仪可快速、轻松分析齿轮、轴承、轧辊、曲轴、凸轮轴、压力容器管道以及其它一些零部件在热处理、机加工、焊接、喷丸、滚压等处理过程中产生的残余应力。

特种设备
八大类：指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。
安装监检、定期检验

应力测试方法
砂轮去厚锈砂纸逐级打磨浓HCl腐蚀
浓HCl腐蚀：每隔10分钟测量一次，直到残余应力稳定
砂轮去厚锈砂纸逐级打磨电解抛光
电解抛光：每隔1分钟测量一次，直到残余应力稳定，计算要去除表面加工应力层总共所需的时间，并将预处理程序准化。
Q345 1 A恒流10 min 80 μ m

根据布拉格定律和弹性理论可以导出sin2ψ法的应力测定公式σφ=K·M
φ为测试的应力方向，ψ为产生衍射的晶面法线和材料表面法线之间的夹角，θ0是材料无应力状态下测试晶面的衍射角，θφ,ψ是在应力作用下的ψ角度的衍射角，E为弹性模量，ν为泊松比。

晶面间距d影响因素：焊缝、热影响区、母材的成分、组织、晶粒尺寸、织构等

成分、组织：铁基材料，θ0为铁素体（211）晶面对应的衍射角2θ0=156.45°

焊缝、热影响区、母材的成分和组织与存在差异，取相同θ0进行应力计算会造成K值误差，需校正。针对不同的材料，用实际的E和ν修正测量数据公式中的M值是在不同ψ角测试的2θφ,ψ与sin2ψ的斜率，与材料自身特性无关，故不需要修正晶粒尺寸焊接过热区形成的粗大组织，会减少X射线光斑分析区域的有效衍射点，降低衍射峰的强度，使得衍射峰位的确定误差增大。正常采用直径为3 mm的准直器，此时可以选用5 mm的进行ψ、φ摆动法测试改善测试结果。

织构
由于存在择优取向，主要是影响衍射峰的强度，这种在轧制材料中比较明显，对于大型球罐材料来说很小也可以通过粗大组织测试时采用的方法来处理。另外试验中每次测量时都采用正负两组ψ旋转扫描，分别为0°、30°、45°和0°、-30°、-45°，并对两组测量结果的M取平均值，也可以减小误差，提高精度。