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殘余應力測量儀在改進輪轂軸強化工藝中的應用
在轎車輪轂軸國產化時期，某車型的輪轂軸樣件彎曲疲勞試驗達不到理想壽命，所有失效處均在沿周圍的環槽處。對比德國零件的材料、力學性能及金相檢驗分析報告，二者之間不存在明顯的差別。
后對環槽處進行X射線殘余應力剝層分析，得到在距離表面3μm處為拉應力，殘余應力為+210Mpa左右，認為較高的拉應力使零件產生較早的失效。因此建議對輪轂軸的Z后加工過程進行優化，采用滾壓強化工藝，消除機械加工帶來的拉應力，并引進較大的殘余應力。
下表為多次改進加工工藝后輪轂軸的殘余應力測量值，可以看出，采用加工工藝1，因進刀過深會產生較大的拉應力，經滾壓后，零件表面殘余應力還是拉應力，而采用新機加工藝2后，零件表面殘余應力轉變為壓應力。經臺架實驗，采用新工藝的輪轂軸符合工藝要求。
|
樣件編號 |
說明 |
測量值1 |
測量值2 |
測量值3 |
平均 |
|
1 |
一次車加工 （工藝1） |
+798 |
+731 |
+734 |
+721 |
|
2 |
+790 |
+766 |
+781 |
+779 |
|
|
3 |
+716 |
+720 |
+735 |
+724 |
|
|
4 |
多次加工 車（工藝2） |
+433 |
+420 |
+396 |
+416 |
|
5 |
+470 |
+461 |
+482 |
+471 |
|
|
6 |
+347 |
+330 |
+343 |
+340 |
|
|
7 |
車后（工藝2）滾壓 |
-552 |
-534 |
-558 |
-548 |
|
8 |
-600 |
-622 |
-628 |
-617 |
|
|
9 |
-622 |
-634 |
-652 |
-636 |
芬蘭Stresstech Oy公司生產的殘余應力測量儀可快速、輕松分析齒輪、軸承、軋輥、曲軸、凸輪軸、壓力容器管道以及其它一些零部件在熱處理、機加工、焊接、噴丸、滾壓等處理過程中產生的殘余應力。
殘余應力測量儀主要應用領域：航天、航空、船舶、兵器、電力、石油化工、鍋爐壓力容器、冶金、機械制造、核工業、石油、科研機構、大學等。
殘余應力測量儀特點
◆ 操作系統： Windows
◆ X射線的發生和控制
◆ 實時監控高壓系統
◆ 多種X射線曝光模式
◆ 可同時進行測量、計算和其它功能操作
◆ 多點d-sin²Ψ曝光模式，互相關法計算峰位移
◆ 豐富的材料數據庫
◆ 對無應力鐵粉測量誤差可控制到±6.9MPa以內
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