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大型轧机机架盲孔法残余应力分析试验

分类:残余应力检测    关键词:残余应力分析

某工厂铸造的一大型轧机机架,重量约400t。在铸件清理时发现有裂纹,所以要进行焊补和焊后整体消除应力处理。为了确定焊补工艺和了解机架消除应力前后残余应力实际分布状态,找出高应力区的位置。现对工艺评定试板和机架进行残余应力分析

残余应力测试方案

本次试验采用盲孔法对机架进行残余应力分析,测试仪器采用JHMK残余应力检测系统,由JHYC静态应变仪和JHZK盲孔法专用钻孔设备组成。

采用钻孔法测定铸件的残余应力时,要注意以下几点:

1. 工件表面准备

被测表面要提前打磨,达到Ral.6μm,范围为120*120mm,用划针刻出贴应变花的测点位置,用丙酮清洗待测量的表面。

应变花的粘贴

粘贴前应先对应变花进行筛选,在筛选后要对应变花做外观检查,不能有折皱。用棉花球蘸少量丙酮轻轻擦洗应变花粘贴面,以保证粘贴面无油污,并严禁手指接触粘贴面。以应变片对准参考轴,粘贴后达到一定的固化强度后,即可开始测量。

焊接导线

检查粘贴好的应变花,要求绝缘电阻在100MΩ以上,将另一待测的应变花作为补偿片,将应变花的引出线与静态应变仪的引出线焊接起来。焊接过程要尽可能短,以免烫坏应变花。

钻孔

用带端铣刀的钻杆插入钻具套筒里,轻轻转动,划去应变花钻孔部位的基底。此时,应变仪测读每个应变片的应变数据,变化应在允许的范围内(1ε-10ε)。

取出带Φ1.0mm钻头的钻杆,用深度2.0mm的控制块定位,启动手电钻开始钻孔。保持手电钻尽可能垂直于工件表面,钻至预订孔深。然后拔出钻杆换上Φ1.5mm钻头的钻杆,将转速调低,钻至预定孔深后拔出钻杆。

工艺评定试板残余应力分析

为确定大型轧机机架的整体消除应力工艺,首先需对手工电弧焊和CO2气体保护焊工艺评定试板在消除应力前后的焊缝、热影响区、母材等区域的残余应力进行测定。

根据对工艺评定试板的测定结果,调整轧机机架的消除应力工艺,确保大型轧机机架后续工作的进行。

大型轧机机架焊补残余应力分析

为了解机架消除应力处理前后残余应力的实际分布状态,找出高应力区的位置,为机架使用的安全性研究提供科学数据,有必要对大型轧机机架补焊区焊缝、热影响区、母材等区域的残余应力进行测定。

结语

通过大量的残余应力分析工作,了解了消除应力处理后机架残余应力的实际分布状态,找出了高应力区的位置,为机架使用的安全性研究提供了科学的数据。根据测定结果,及时调整消除应力工艺,使大型轧机机架焊补后的残余应力分布在比较理想的范围内,解决了生产中的难题。


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