1.Каковы преимущества и недостатки рентгеновской дифракции?
Принцип: основан на законе Брэгга. Когда рентгеновские лучи - облучают кристаллическую решетку материала, происходит дифракция. Остаточные напряжения вызывают упругие искажения интервала решетки, изменяя тем самым угол дифракции. Точно измеряя смещение угла дифракции, можно рассчитать величину и направление напряжения.
Преимущества:
Абсолютное количественное измерение: значения напряжения (МПа) и направление могут быть получены напрямую.
Высокое пространственное разрешение: возможность измерения мельчайших участков (точечное напряжение) и градиентов напряжений (например, распределение по глубине слоя).
Продуманная теория и устоявшиеся-стандарты (например, ASTM E915, GB/T 7704).
Недостатки:
Дорогое оборудование, сложная эксплуатация, требует специализированного персонала и специфической среды.
Обычно используется для лабораторного анализа проб; трудно быстро обнаружить онлайн.
Небольшая глубина измерения (обычно 10–30 микрометров), отражающая поверхностное напряжение.
Применение: в основном используется для точного лабораторного анализа, разработки новых процессов, оценки качества и калибровки других методов.
2.Каковы преимущества и недостатки ультразвукового контроля?
Принцип: Остаточное напряжение изменяет упругие константы внутри материала, влияя тем самым на скорость распространения ультразвуковых волн (акустоупругий эффект). Точно измеряя время распространения или изменения частоты волн определенных типов (продольные волны, поперечные волны, поверхностные волны), можно определить значение напряжения.
Преимущества:
Быстрый и портативный: обеспечивает сканирование больших-площадей и онлайн-мониторинг.
Измеряет среднее напряжение на определенной глубине (в зависимости от частоты ультразвука и типа волны).
Низкие требования к измеряемому объекту, требующие только хорошей акустической связи.
Недостатки:
На точность измерений существенно влияют текстура материала и размер зерен, что требует калибровки для конкретных материалов.
Алгоритм оборудования сложен, а абсолютная точность измерений обычно ниже, чем у рентгеновских методов.
Области применения: подходит для быстрого контроля на производственных линиях, определения тенденций распределения продольных напряжений в полосах и пластинах, а также-оценки крупных компонентов на месте.
3.Каковы преимущества и недостатки магнитного обнаружения?
Принцип:
Шум Баркгаузена: Остаточное напряжение влияет на необратимое движение границ магнитных доменов в материале, изменяя тем самым интенсивность сигнала Баркгаузена (BN). Этот шумовой сигнал принимается датчиком, позволяющим оценить стрессовое состояние.
Магнитная анизотропия: напряжение вызывает анизотропию магнитной проницаемости материала. Напряжение можно рассчитать, измеряя магнитосопротивление в разных направлениях.
Преимущества:
Чрезвычайно высокая скорость обнаружения, идеальна для непрерывного сканирования и онлайн-приложений.
Чувствителен к изменениям поверхностного напряжения.
Относительно портативное оборудование.
Недостатки:
Сильно зависит от калибровки и сильно зависит от микроструктуры материала (например, ориентации зерен, твердости).
Обычно используется для качественных сравнений или измерений относительных напряжений известных материалов; относительно слабая абсолютная количественная способность.
4.Каковы преимущества и недостатки бурения скважин для проверки?
Принцип: в контрольной точке просверливается неглубокое глухое отверстие (обычно глубиной 1-2 мм). Это снимает локализованное напряжение, вызывая незначительную деформацию вокруг отверстия. Предварительно прикрепленный тензодатчик измеряет эту деформацию, а величина и направление исходного напряжения в просверленной точке рассчитываются с использованием теоретических формул.
Преимущества:
Продуманная технология, высокая надежность и количественные результаты.
Стоимость оборудования относительно ниже, чем у рентгеновских методов.
Может измерять напряжение на определенной глубине под поверхностью.
Недостатки:
Это микро-метод разрушающего контроля, при котором на поверхности изделия остаются небольшие отверстия.
Операция включает в себя несколько этапов (обработка поверхности, монтаж, сверление, измерение), что приводит к снижению скорости.
В случае тонких листов (например, холоднокатаных рулонов) сверление может проникнуть в поверхность, что приведет к поломке.
5. Каковы преимущества и недостатки метода резки/полоски для обнаружения?
Принцип: образец вырезается из стальной полосы (например, в поперечном или продольном направлении). Из-за снятия остаточного напряжения полоса будет испытывать значительный изгиб (коробление). Измерив радиус кривизны основы, можно определить исходное среднее распределение напряжений.
Преимущества:
Простой, интуитивно понятный и чрезвычайно дешевый.
Он может отражать напряженно-равновесное состояние по всей длине образца.
Недостатки:
Очень разрушительный; образец совершенно непригоден.
Он может получить только общее среднее напряжение или тенденцию распределения напряжения, но не локальные точечные напряжения.
Количественные расчеты требуют упрощающих допущений, что приводит к ограниченной точности.