法兰轴承残余应力测试试验

时间：2024-09-19

法兰轴承的生产一般经过铸造、调质、机加工等多道工序，每道工序都有可能产生残余应力。为了保证产品的可靠性和安全性，需要对不同加工工序后的残余应力进行检测，用以验证工艺，改进工艺，确保产品的性能。

残余应力测试方法有很多种，由于法兰轴承工件外形各式各样，结构复杂，因此选择盲孔法测残余应力。以下为某型法兰轴承残余应力测试的过程：

试验仪器

试验仪器：采用南京聚航科技的JHMK多点残余应力测量系统，由JHYC静态应变仪和JHZK钻孔装置组成。多点测量，实时显示应力应变数值，实时录屏录像功能，自动实时生成应力应变释放曲线，测量曲线和视频回放功能，自动生成分布曲线和三维分布图，一键生成测量报告。

试验依据：《GBT 31310-2014 金属材料残余应力测定钻孔应变法》

测试方案

（1）测点位置选取

应变测试点的选取原则应遵循以下几点：1.理论计算的高应力区和实际发生开裂的部位；2进一步优化设计关注的部位。根据选取原则，不同批次的法兰轴承各选3个测点进行测试，在外圆呈120度分布，全部采用三轴应变花。

（2）应变片粘贴及连接：将各个测点位置进行打磨清洁，粘贴应变片及接线端子。

（3）线缆连接：完成贴片后，将应变片接入JHYC静态应变仪，查看数据。

（4）钻孔支架放置：确认数据稳定正常后，将支架放置于测点位置，对好中心后调节钻孔深度。

（5）开始测量：测量前调零，待数值稳定后开始记录，然后钻孔，钻完孔后等待残余应力释放完成，稳定后停止数据采集。

测试结果及分析

所有测点逐一测量完成后，利用软件的高级分析功能进行多点残余应力分析，然后一键导出报告。测量结果如下：

测点位置	σmax(MPa)	σmin(MPa)	角度θ(°)	σx(MPa)	σy(MPa)	σ-(MPa)
1-A	-7.6	-30.9	-7.8	-8.0	-30.5	27.9
1-B	-31.3	-48.9	6.6	-31.5	-48.7	42.9
1-C	-36.6	-55.6	-2.2	-36.6	-55.5	48.9
2-A	-41.5	-59.5	6.3	-41.7	-59.3	52.8
2-B	-34.9	-48.7	4.3	-34.9	-48.7	43.5
2-C	-44.6	-64.6	12.1	-45.5	-63.7	57.3
5-A	-33.1	-43.5	3.2	-33.1	-43.5	39.3
5-B	-32.6	-45.2	4.7	-32.7	-45.1	40.4
5-C	-36.3	-54.1	5.4	-36.5	-54.0	47.8
6-A	-43.0	-63.0	2.0	-43.0	-63.0	55.8
6-B	-43.4	-60.2	5.8	-43.5	-60.1	53.8
6-C	-43.2	-69.7	10.5	-44.1	-68.8	60.9

从表中数据可以看出，所有测点的残余应力值都不大，但从分布来看，1#较差，6#是较好的。

结论

使用JHMK多点残余应力测量系统对法兰轴承工件进行残余应力测试，实验方法简单，操作方便，软件功能丰富，快速得出可靠结果，为法兰轴承加工工艺的改进提供了依据。

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词条说明
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