残余应力原位检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供残余应力原位检测系统。该残余应力原位检测系统包括X射线残余应力分析仪(1)与工件施力试验台(2)，X射线残余应力分析仪(1)具备对受检工件(10)上的检测点进行残余应力的检测的X射线发射枪(11)，工件施力试验台(2)具备台架(21)、工件支架(22)、施力压头(23)和未图示的驱动机构，工件支架(22)固定于台架(21)，工件支架(22)支撑受检工件(10)，驱动机构与施力压头(23)连接，提供施力压头(23)所需的动力，施力压头(23)能够上下移动向受检工件(10)施加不同大小及不同时间的作用力。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及检测金属结构件的残余应力，尤其涉及对金属结构件进行原位检测的残余应力原位检测系统。
技术介绍
残余应力是指产生应力的各种外部因素撤除之后材料内部依然存在，并自身保持平衡的应力。残余应力直接影响着材料的使用性能，在工业应用中，也影响着工件的应用寿命，因此残余应力检测是工程和科研工作中所需的重要测试技术。目前，广泛采用的残余应力测量方法以盲孔法和X射线衍射法为主。其中，盲孔法是一种破坏性的试验，可进行现场操作，测量速度快，结果较准确，对测量条件要求不高，但是，盲孔法因其破坏性较高，对于不能破坏的工件根本无法实施检测，应用范围比较受限。X射线衍射法是目前应用较广的唯一能够无损地测试残余应力的技术，但是其测量的是表面残余应力，对被测表面要求较高，要求避免因表面局部变形所引起的干扰。因而，X射线衍射法大多在静态状态下工作。当需要测量工件在不同受力状态后的残余应力值时，需要对工件另行施力处理后再测量其残余应力，这会造成工件的反复卸载，无法保证X射线残余应力分析仪始终对工件的同一点进行检测，也即无法进行原位检测。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种残余应力原位检测系统，实现受检工件残余应力的原位检测，检测受检工件在不同受力状态后的残余应力，获得任一检测点处残余应力的连续变化值及任意关键施力值对应的残余应力值。本技术涉及一种残余应力原位检测系统，其包括X射线残余应力分析仪与工件施力试验台，上述X射线残余应力分析仪具备对受检工件上的检测点进行残余应力的检测的X射线发射枪，上述工件施力试验台具备台架、工件支架、施力压头和驱动机构，上述工件支架固定于上述台架，上述工件支架支撑上述受检工件，上述驱动机构与上述施力压头连接，提供上述施力压头所需的动力，上述施力压头能够上下移动向所述受检工件施加不同大小及不同时间的作用力。在上述残余应力原位检测系统中，可以具备至少一个X射线发射枪。在上述残余应力原位检测系统中，上述工件支架可以支撑上述受检工件的两端。这样，受检工件受力时，能够呈现三点弯曲的形态。在上述残余应力原位检测系统中，上述工件支架可以只固定支撑上述受检工件的一端。这样，受检工件能够成为悬臂梁状。本技术的残余应力原位检测系统进行检测时，可以将上述受检工件的两端支撑于上述工件支架，在上述受检工件上选择检测点，将上述X射线发射枪置于上述检测点的上方，上述驱动机构对上述施力压头提供动力，上述施力压头向下接触上述受检工件，对上述受检工件施力，上述施力压头接触上述受检工件上避开上述工件支架对上述受检工件的支撑点的位置，在上述施力压头施力后，上述X射线发射枪检测上述检测点处的残余应力。该残余应力原位检测系统进行检测时，可以改变上述施力压头对上述受检工件的施力的大小，不移动上述X射线发射枪，继续检测同一检测点处的残余应力。根据上述方法，能够连续监测受检工件在不同负载状态后的残余应力。并且，如果按照1单位力、2单位力、3单位力、……、的方式逐渐增加施力值，能够得到残余应力与受力大小的变化的对应关系。如果只是模拟某数值大小的施加力，则不必损坏受检工件，只需通过施力压头对受检工件施加该数值的力即可，能够做到无损检测。由于在施加负载的过程中，不需要移动X射线发射枪，使得X射线发射枪始终针对同一检测点进行检测，保证了检测点的一致性，能够实现对受检工件的原位检测。该残余应力原位检测系统进行检测时，可以改变上述施力压头对上述受检工件的施力时间，不移动上述X射线发射枪，继续检测上述检测点处的残余应力。还可以改变上述检测点的位置，检测上述受检工件上不同位置的残余应力。上述残余应力原位检测系统还可以具备多个上述X射线发射枪，利用该多个X射线发射枪，检测上述受检工件上多个位置处的残余应力。根据上述方法，能够模拟受检工件的各种工况，检测受检工件在各种工况后的残余应力。并能够获得残余应力在某些典型工况下的残余应力，也能够获得受检工件在即将断裂前的残余应力。该残余应力原位检测系统进行检测时，可以使用两个上述X射线发射枪，分别从上表面和下表面，检测上述受检工件上同一个检测点的残余应力。根据本技术，能够实现受检工件残余应力的原位检测，检测受检工件在不同受力状态后的残余应力。并能够获得任一检测点处残余应力的连续变化值及任意关键施力值对应的残余应力。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的不当限定，在附图中：图1是表示本技术的第一实施例的示意图。图2是表示本技术的实施例的变形方式的示意图。图3是表示本技术的实施例的变形方式的示意图。图4是表示本技术的实施例的变形方式的示意图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此，本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图1所示，本技术的残余应力原位检测系统主要包括X射线残余应力分析仪1与工件施力试验台2。X射线残余应力分析仪1具备X射线发射枪11，通过X射线发射枪11对检测点进行残余应力的检测。工件施力试验台2具备台架21、工件支架22、施力压头23及未图示的驱动机构。台架21用于支撑并固定工件支架22。该工件支架22用于支承受检工件10。未图示的驱动机构与施力压头22连接，提供施力压头22所需的不同大小的动力。该施力压头22能够上下移动。下面，参照图1至图4说明本技术的残余应力原位检测系统的第一实施例。在检测受检工件10的残余应力时，首先，将受检工件10放置于工件支架22。在本实施方式中，工件支架22可以从两端支撑受检工件10。然后在受检工件10上选择检测点P。将X射线残余应力分析仪1的X射线发射枪11置于检测点P的上方，调整X射线发射枪11，使X射线发射枪11处于能够检测检测点P的残余应力的状态。随后，驱动机构为施力压头23提供动力，施力压头23向下移动，接触该受检工件10，对受检工件10施加预定大小的作用力。施力压头23接触受检工件10的位置避开工件支架22对受检工件10的支撑点即可。在施力压头23对受检工件10施加规定时间的作用力后，利用X射线发射枪11检测上述检测点P处的残余应力。由此，通过X射线残余应力分析仪1检测受检工件10的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种残余应力原位检测系统，其特征在于，包括：X射线残余应力分析仪与工件施力试验台，所述X射线残余应力分析仪具备对受检工件上的检测点进行残余应力的检测的X射线发射枪，所述工件施力试验台具备台架、工件支架、施力压头和驱动机构，所述工件支架固定于所述台架，所述工件支架支撑所述受检工件，所述驱动机构与所述施力压头连接，提供所述施力压头所需的动力，所述施力压头能够上下移动向所述受检工件施加不同大小及不同时间的作用力。

【技术特征摘要】
1.一种残余应力原位检测系统，其特征在于，包括：
X射线残余应力分析仪与工件施力试验台，
所述X射线残余应力分析仪具备对受检工件上的检测点进行残余
应力的检测的X射线发射枪，
所述工件施力试验台具备台架、工件支架、施力压头和驱动机构，
所述工件支架固定于所述台架，所述工件支架支撑所述受检工件，
所述驱动机构与所述施力压头连接，提供所述施力压头所需的动力，
所述施力压...

【专利技术属性】
技术研发人员：武星军，齐凯，王新华，江爱华，刘柏清，呙中樑，刘金，邓贤远，
申请(专利权)人：广州市特种机电设备检测研究院，
类型：实用新型
国别省市：