重轨截面全释放法残余应力检测

时间：2024-10-17

重轨在生产过程中会产生残余应力。重轨的生产需要经过热轧、冷却和矫直等工艺，重轨在轧制冷却时，由于外表面和内部冷却速度的不同以及组织的转变，产生了很大的热应力和相变应力。重轨在热应力和相变应力的作用下，产生不均匀的塑性变形，从而产生了残余应力。同时，由于重轨断面为变截面，在冷却时，轨腰和轨底边缘具有较快的冷却速度，轨头的冷却速度较慢，这一冷却速度的差异，导致轨腰和轨底边缘出现压应力，而轨底中间和轨头出现拉应力，导致重轨弯曲变形，最后，通过矫直使得整个重轨截面的残余应力分布变得更加复杂。

重轨中存在过大的残余应力，会造成重轨在使用过程中断裂失效，从而导致铁路运输车辆的翻车事故，特别是时速**过200Km/h的高速车辆，其后果尤为严重。本文采用了不同于以往的残余应力检测方法-全释放法对重轨表面的残余应力进行测试研究。

试验材料

目前高速客运铁路中常用的是60kg/m的百米重轨，主要材料有U71Mn，U75V等。本文以U75V为研究对象，采用全释放法对其外表面的残余应力分布规律进行测试研究，试验中使用的重轨为冷矫后的试样，长1m。

全释放法的测试过程

试验过程中的应变测量使用JHYC静态电阻应变仪和双轴应变片。全释放法的测试过程为：首先在1m长重轨试样中间的预设测点位置表面用布砂轮打磨平整，再用200号砂纸手工打磨，完成后用酒精清理干净，再用JH-496胶水将应变片粘贴在相应的测点位置，待应变片干透后用应变仪测量每个测点的预应变读数，然后按照标准TB/T2344-2003规定的释放法进行切割并测量横截面试样上应变片的读数，最后采用线切割将每个测点的应变片连同底下的材料以尺寸10mm*10mm*10mm大小取下来测量各小块试样的应变片读数。由前后应变片读数之差就可以得到释放的应变量，并根据相应公式计算重轨上各测点释放的残余应力。

全释放法测试的关键是使用线切割取下粘贴有应变片的小试样。根据全释放法的原理，当切取的试样足够小，使其上的宏观残余应力分布梯度可以忽略不计时，则宏观残余应力就会得到充分释放，通过检测其上应变片释放的应变就可以反求释放前的残余应力了。由于粘贴的应变片有一定的大小尺寸，为了不损坏应变片，本文中切割的小试样尺寸只达到了10mm*10mm*10mm的大小，可以基本上认为其上的残余应力已经得到了完全的释放。

结论

采用全释放法检测轨底中间纵向残余应力要小于常用释放法的检测结果，结果表明，按照规定检测得到的重轨残余应力偏于保守的结论，考虑到生产控制的便捷性、经济性和使用安全性，这种检测方法是可以接受的。

重轨表面残余应力分布复杂，应力梯度大，除了轨腰以压应力为主外，其他部位基本上都是残余拉应力，尤其是轨底中间纵向残余应力拉应力较大，轨头次之。

词条
词条说明
隔膜泵液力端零件阀箱体动态应变测试
隔膜泵是固液两相介质输送的关键设备，应用于大型石化、煤化工、冶金及建材等领域。本文主要是对隔膜泵液力端零件阀箱体进行动态应变测试，了解隔膜泵零件的应变测试过程及结果分析过程。测试仪器仪器采用南京聚航科技有限公司的JHDY动态应变仪，模块化设计，通道数可达数百，并保持同步。软件操作，根据测量需求，灵活设置参数。测量数据实时同步，自动保存，自动生成报表。贴片位置的选定通常情况下，先对被测零件做ANSY
压力机滑块振动时效应用案例
滑块是压力机的重要部件，是由钢板焊接而成，结构复杂，刚度较大。焊接过程中会产生大量残余应力，所以需要进行消除应力。传统的消除应力方法是采用热时效，但热时效耗时耗力，且处理后工件的尺寸稳定性不好。本次试验主要是采用振动时效和热时效两种方法消除应力，并对其前后的残余应力进行测试分析，对比两种方法的优劣势。振动时效工艺设备选择：采用聚航科技生产的JH-300A全功能频谱振动时效装置，该设备有频谱谐波时效
振动时效技术在风机叶轮行业中的应用
风机叶轮在制造过程中，由于焊接和机械加工等原因会产生较大的残余应力。残余应力的存在不仅会降低叶轮的强度和疲劳寿命，加速应力腐蚀，还会降低叶轮的尺寸稳定性和断裂韧性。随着时间的推移，叶轮甚至会发生变形或开裂。因此，对于一些刚性较大的叶轮要进行消除应力处理。过去消除叶轮焊后残余应力均采用热处理方法，这种方法虽然很大程度上降低了应力，但热处理炉投资大、处理周期长、耗能费用高。所以风机叶轮制造商急需寻找其
应变电测技术行业应用案例
近年来，随着高科技的飞速发展，应变电测技术也得到了很大进步，聚航科技研发生产了很多新型的应变仪，广泛应用于各行各业。仪器有静态应变仪、动态应变仪、高速静态应变仪、**动态应变仪等，配有分析软件，多通道应变值实时显示，数据实时保存，自动生成报表，功能多样。航空航天工程中应用案例某型号发动机摇臂动应力测试在摇臂上布置应变片测点，用JHDY动态应变仪测量动应变。某航空发动机导管动应力测试由于发动机外部管路