[發明專利]一種XRD殘余應力測量參數標定裝置和方法

有效

• 申請號: 201611196386.3
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN108375438B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 鄧瑛;張杰;蓋鵬濤;李志強
• 申請（專利權）人: 中國航空制造技術研究院
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L1/25;G01L25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種XRD殘余應力測量參數標定方法，其特征在于，所述方法采用XRD殘余應力測量參數標定裝置進行標定，所述XRD殘余應力測量參數標定裝置包括：

加載手柄，底座，加載手柄固定端，加載絲杠，力傳感器，高氧鈦合金結構試驗件夾持移動端，滑軌，高氧鈦合金結構試驗件，高氧鈦合金結構試驗件夾持固定端，XRD殘余應力測試裝置和力傳感器顯示端；

所述加載手柄固定端，滑軌和高氧鈦合金結構試驗件夾持固定端依次固定連接在所述底座上，所述加載手柄連接在所述加載手柄固定端上，且與所述加載絲杠驅動連接，所述高氧鈦合金結構試驗件夾持移動端可滑動地連接在所述滑軌上，所述力傳感器設置在所述加載絲杠和所述高氧鈦合金結構試驗件夾持移動端之間，加載絲杠與力傳感器之間通過滾子軸承連接，兩者間僅能傳遞與加載絲杠軸向相平行的載荷，所述高氧鈦合金結構試驗件安裝在所述高氧鈦合金結構試驗件夾持移動端和所述高氧鈦合金結構試驗件夾持固定端之間，所述XRD殘余應力測試裝置設置在所述高氧鈦合金結構試驗件的一側，所述力傳感器顯示端與所述力傳感器信號連接，所述加載手柄，加載絲杠和高氧鈦合金結構試驗件同軸設置；

所述方法包括：

1）從真實零部件或者與真實零部件材料狀態相同的毛坯上切取材料，進行退火處理，以避免材料內部存在過大的殘余應力，通過對材料形狀進行加工制備出高氧鈦合金結構試驗件；

2）將高氧鈦合金結構試驗件固定在高氧鈦合金結構試驗件夾持移動端和高氧鈦合金結構試驗件夾持固定端之間，轉動加載手柄帶動加載絲杠轉動，進而帶動安裝在導軌上的高氧鈦合金結構試驗件夾持移動端運動，逐步增加施加在高氧鈦合金結構試驗件上的載荷；

3）讀取力傳感器顯示端示數，獲得施加在高氧鈦合金結構試驗件上的載荷的數值，根據施加在高氧鈦合金結構試驗件上的載荷和高氧鈦合金結構試驗件測試段的橫截面積計算出理論應力的值，同時讀取XRD殘余應力測試裝置的結果，得出對應的測試應力的值，以理論應力和測試應力作為坐標軸建立坐標系，通過調整XRD殘余測試裝置計算機系統中預設的彈性常數，使得坐標點連線與X軸的夾角為45度，此時的彈性常數即為高氧鈦合金結構試驗件的測量參數。

2.如權利要求1所述的XRD殘余應力測量參數標定方法，其特征在于，所述步驟1）包括：

將高氧鈦合金結構試驗件加工成桿狀或空心桿狀，包括夾持端，測試段和過渡段，所述夾持端位于高氧鈦合金結構試驗件的兩端且橫截面最大，所述測試段位于高氧鈦合金結構試驗件的中部且橫截面最小，所述過渡段位于所述夾持端和所述測試段之間且橫截面由夾持端向測試段逐漸變小。

3.如權利要求2所述的XRD殘余應力測量參數標定方法，其特征在于，所述測試段的橫截面為圓形、圓環形、正方形或者矩形。

4.如權利要求3所述的XRD殘余應力測量參數標定方法，其特征在于，所述測試段的截面最小尺寸不小于15mm，且所述高氧鈦合金結構試驗件的試驗段長度不小于所述測試段截面最大尺寸的5倍。

5.如權利要求1所述的XRD殘余應力測量參數標定方法，其特征在于，所述步驟2）包括：

按照被測量對象狀態進行選擇性標定，當被測對象為擠壓殘余應力時，對高氧鈦合金結構試驗件施加壓縮載荷，當被測對象為拉伸殘余應力時，對高氧鈦合金結構試驗件施加拉伸載荷，在逐步增加施加在高氧鈦合金結構試驗件上的載荷過程中，在目標最大載荷范圍內，選取4~5個測量點，并通過控制加載手柄，使載荷達到選取的測量點。