[发明专利]铝材残余应力检测方法

说明书

本发明属于残余应力检测技术领域，尤其为铝材残余应力检测方法，包括光学检测和超声波检测两种方法检测铝材残余应力。本发明通过设置光学检测方式，能够测得使用某种残余应力消除方式能够消除的残余应比值，验证这种残余应力消除方式是否好用，配合超声波检测的方式检测到的铝材残余应力、某种残余应力消除方式能够处理后的铝材残余应力和两者的比值，进行比照能够使得测量结果更精确，通过使光学检测和超声波检测两种检测都在真空箱内进行，使得环境中的微粒对检测结果影响较小，使得检测结果的误差更小，通过设置在铝材的中间和边缘位置取样，能够测得铝材整体的平均应力情况。

技术领域

本发明涉及残余应力检测技术领域，具体为铝材残余应力检测方法。

背景技术

残余应力指的是消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力，机械加工和强化工艺都能引起残余应力，如冷拉、弯曲、切削加工、滚压、喷丸、铸造、锻压、焊接和金属热处理等，因不均匀塑性变形或相变都可能引起残余应力，残余应力一般是有害的，如零件在不适当的热处理、焊接或切削加工后，残余应力会引起零件发生翘曲或扭曲变形，甚至开裂，或经淬火、磨削后表面会出现裂纹，残余应力的存在有时不会立即表现为缺陷，而当零件在工作中因工作应力与残余应力的叠加，使总应力超过强度极限时，便出现裂纹和断裂，常见的残余应力消除方法有人工时效法、机械拉伸法、冷漠压法、深冷处理法、震动消除法等。机械拉伸法可以消除90％以上的残余应力，人工时效法可以消除10～20％的残余应力；在研发新的残余应力消除方法的时候，因为没有标准的消除了残余应力的金属件作为标准，不知道残余应力的消除量是多少，残余应力有时也有有益的方面，它可以被控制用来提高零件的疲劳强度和耐磨性能，因此，在铝材的生产过程中需要进行残余应力的检测，使得铝材能够符合生产的要求。

现有的对铝材残余应力检测通常直接使用超声波检测设备对铝材进行检测，检测速度较快，但是在缺乏对照的情况下往往容易出现偏差，同时对铝材残余应力的检测通常是在敞开环境下进行，干扰因素较多，数据可靠性不高，所以现提出了一种铝材制品的残余应力检测方法来解决上述问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了铝材残余应力检测方法，解决了上述背景技术中提到的问题。

（二）技术方案

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

铝材残余应力检测方法，包括光学检测和超声波检测两种方法检测铝材残余应力，包括如下步骤：

S1：定位裁切，在被测铝材的边缘和中间位置分别裁取相同体积的材料，并将取自不同位置的材料都均匀分割为六个试样；

S2：均匀取样，对两块取自不同位置的材料用1和2进行区分，对一块材料上分割的六个试样用A、B、C、D、E、F区分，因此，对两块不同位置的材料分割成的试样分别标记为A1、B1、C1、D1、E1、F1和A2、B2、C2、D2、E2、F2；

S3：误差校对，对标记为A1、B1、C1、D1、E1和A2、B2、C2、D2、E2的试样的质量和形状进行测量，并通过裁切的方式使A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2的质量和形状差距较小。

进一步地，对标记为A1、A2、B1、B2、C1、C2的试样进行光学检测，具体为表面变形检测、整体变形检测和内部变形检测,包括如下步骤：

SA1：设置区分，对标记为A1、A2的试样不做任何操作，对标记为B1、B2的试样进行人工时效和机械拉伸的操作，对标记为C1、C2的试样进行某种消除残余应力的操作；

SA2：真空处理，将光学检测装置设置在真空箱内，依次将标记为A1、A2、B1、B2、C1、C2的试样中的一个放置到光学检测装置上，使用真空抽气装置将真空箱内部抽真空；