磁场辅助提高中子衍射测试残余应力板厚和精度的方法技术

本发明专利技术涉及焊接残余应力测试技术领域，提供了一种磁场辅助提高中子衍射测试残余应力板厚和精度的方法，包括以下步骤：1)将待测板材施加磁场装置，磁场方向垂直于束流方向；2)确定待测板材饱和磁化状态的磁感应强度；3)设置磁场装置的磁感应强度为饱和磁化状态的磁感应强度，对筛选出的各个波长‑衍射晶面进行测试，选定测试时间，得到各个衍射峰信号；4)将不同波长‑衍射晶面下的衍射峰信号进行高斯拟合，筛选出信噪比≥1/3的波长‑衍射晶面；5)筛选出满足应变误差值要求的波长‑衍射晶面，确定最佳测试波长‑衍射晶面λ

Magnetic field assisted method to improve the thickness and accuracy of residual stress plate measured by neutron diffraction

【技术实现步骤摘要】
磁场辅助提高中子衍射测试残余应力板厚和精度的方法
本专利技术涉及焊接残余应力测试
，具体涉及一种磁场辅助提高中子衍射测试残余应力板厚和精度的方法。
技术介绍
随着世界能源与环境问题的加剧，工业设备逐渐向大型化和高效节能的方向发展，厚板结构在各行业中的需求日益增加。但由于制造生产工艺复杂和拘束度较大，厚板结构内部极易形成复杂的残余拉应力分布，造成脆性断裂、应力腐蚀开裂和不协调变形等缺陷，严重影响其力学性能、疲劳寿命、加工精度和结构稳定性。因此，准确地评估厚板残余应力分布，对结构完整性、设备的运行监督和安全评价具有重要的技术指导意义和工程应用价值。中子衍射技术作为目前唯一能够测量材料内部(厘米量级)三维残余应力的无损检测分析手段，可实现钢材和铝材内部50mm和50～100mm残余应力测量，广泛应用于大块材料和工程部件。但由于受中子源通量、功率和装置性能等因素的限制，当钢材厚度超过25mm，铝材厚度超过50mm时，测试难度加大，精度难以保证，根本无法满足我国现代工业设备板厚的需求。通常，增加名义标准体积和测试时长是测试厚板残余应力的常用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁场辅助提高中子衍射测试残余应力板厚和精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将待测板材的顶部和底部施加磁场装置，磁场装置的磁场方向垂直于束流方向；/n所述待测板材为铁磁体材料；/n(2)确定透射模式或反射模式下的待测板材达到饱和磁化状态所需的外加磁场磁感应强度B

【技术特征摘要】
1.一种磁场辅助提高中子衍射测试残余应力板厚和精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将待测板材的顶部和底部施加磁场装置，磁场装置的磁场方向垂直于束流方向；
所述待测板材为铁磁体材料；
(2)确定透射模式或反射模式下的待测板材达到饱和磁化状态所需的外加磁场磁感应强度B1或B2；
(3)透射模式下设置磁场装置的磁感应强度B1，反射模式下设置磁场装置的磁感应强度B2，分别对筛选出的相应模式下各个波长-衍射晶面进行测试，选定相同测试时间，得到各个衍射峰信号；
(4)将不同波长-衍射晶面下的衍射峰信号进行高斯拟合，筛选出信噪比≥1/3的波长-衍射晶面；若无信噪比≥1/3的波长-衍射晶面，增加测试时间重新测试；
(5)由公式(5)计算出不同波长-衍射晶面的应变误差值Err(ε)l；



式中，l为穿透路径，u0、I0和H0分别是穿透路径l≈0时的标准差、积分峰强和峰高；μ为线性衰减系数；Bl为穿透路径为l时的本底；
(6)筛选出相应模式下满足应变误差值要求的波长-衍射晶面，再各自选取其中穿透路径l值最小的波长-衍射晶面，确定为相应模式下最佳测试波长-衍射晶面；
透射模式下最佳测试波长-衍射晶面记为λ1-{hkl}1；反射模式下最佳测试波长-衍射晶面记为λ2-{hkl}2；
(7)若为透射模式，则选取饱和磁化状态的磁感应强度B1和λ1-{hkl}1以及符合测试要求的标准体积测试纵向残余应力和横向残余应力；
若为反射模式，则选取饱和磁化状态的磁感应强度B2和λ2-{hkl}2以及符合测试要求的标准体积测试法向残余应力，其中以厚度中心为分界点，分别以两个端面作为中子穿透表面，采用双面测试方法；
待测板材样品测试完后，以相同的测试条件测试零应力试样；
(8)根据广义胡可定律计算三向残余应力值。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文春，高腾，万娱，李建，孙光爱，涂善东，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37