[发明专利]金属工件表面应力沿深度方向分布的测试方法

权利要求书

1.金属工件表面应力沿深度方向分布的测试方法，采用X射线衍射仪进行测试，其特征在于，所述金属工件在采用所述X射线衍射仪测试前在工件预处理机上进行腐蚀预处理，所述工件预处理机包括工件平台、控制平台、定位单元、保护单元、导电触头、笔电极、压力单元和深度测试单元；

所述控制平台包括电流表、电压表、腐蚀液存储箱、腐蚀液输送管和支撑臂；

所述笔电极的头部装有固定体积的棉花头，所述笔电极的内部与所述腐蚀液输送管相通，所述压力单元为底部带有通孔的压片，所述压片中部设有连杆，所属连杆顶部有微型自动加载组件和压力传感器；所述压片位于所述棉花头的上部，可使得棉花头和金属工件之间的压力可控；

所述深度测试单元包括数显深度卡尺和旋转臂，所述旋转臂固定在所述支撑臂上，所述旋转臂与所述支撑臂之间有卡位块，所述数显深度卡尺的末端为三个单独设置的针式测点，所述测点分别位于等边三角形的三个顶点上；

所述保护单元包括压板和柔性有机材料盖板，所述盖板中间位置开口，所述柔性有机材料盖板覆盖在所述金属工件试样表面，来保护非腐蚀区域；所述盖板中间位置开口处为所述金属工件的待分析位置，所述压板压在所述柔性有机材料盖板上，确保盖板与所述金属工件试样表面相互贴合；

所述导电触头为金属铜导线，位于所述工件平台的四周和底部，可与所述金属工件表面相连；

所述定位单元位于所述工件平台的四角，通过螺钉和挡板的方式对所述工件试样进行固定。

2.根据权利要求1所述的金属工件表面应力沿深度方向分布的测试方法，其特征在于，所述工件平台的底部可以进行任意角度的旋转。

3.根据权利要求1所述的金属工件表面应力沿深度方向分布的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将清洗干净的所述金属工件试样置于所述工件预处理机的所述工件平台上，将所述导电触头与所属工件相连接；

(2)采用所述定位单元对所述金属工件试样进行定位；

(3)将所述腐蚀液存储箱中充满饱和氯化钠溶液；

(4)将所述金属工件试样表面覆盖所述柔性有机材料盖板，将待分析位置暴露在所述柔性有机材料盖板的开口处，将所述压板压在所述柔性有机材料盖板上；

(5)将装有固定体积棉花头的所述笔电极与所述金属工件试样表面待分析位置相接触；

(6)打开所述笔电极中的所述腐蚀液输送管，使饱和氯化钠溶液进入所述棉花头中接通电化学腐蚀通道，开始对所述金属工件试样表面进行深度方向的腐蚀；

(7)在固定压力和腐蚀液输送速度的腐蚀条件下进行一定时间的腐蚀，通过定期采用所述数显深度卡尺进行腐蚀深度测量，建立腐蚀条件和腐蚀速度之间的关系，并根据所需要测试应力的深度确定相应的腐蚀时间；

(8)采用X射线衍射仪对腐蚀好的所述金属工件试样表面待分析位置进行应力测试；

将上一步进行应力测试结束后的所述金属工件试样重复进行以上步骤，并根据需要对所述工件平台底部进行旋转来带动所述金属工件试样旋转，从而可获得所述金属工件表面应力沿任意深度方向的分布规律。