破壞性測量焊接殘余應力的方法及應用

秦飛虎，劉勇，楊金，李強，趙太源，李亞軍

（中國石油集團濟柴動力有限公司成都壓縮機分公司，四川 成都 610100）

焊接殘余應力及變形一直是世界各國焊接專家、學者關注的問題。焊接殘余應力是由于焊接冷卻時焊縫和焊縫附近的鋼材受到周邊材料的約束，不能自由收縮而產生的內應力。焊接殘余應力可分為沿焊縫長度方向的縱向焊接應力、垂直于焊縫方向的橫向殘余應力和沿厚度方向的焊接應力[1]。焊接殘余應力可引起焊接結構件的變形，甚至發生斷裂現象。因此為了進一步了解焊接工程中的殘余應力，對工程結構件綜合性能評估具有重要意義。

目前，焊接殘余應力的測量方法可分為非破壞性（無損測量法）和破壞性（有損測量法），非破壞性測量法中X射線法應用最為廣泛，但只能測量材料表層殘余應力，不能真實地反映焊接工件內部的應力分布；磁性法只適用于鐵磁材料，而超聲波檢測法還處于實驗室階段，都不利于普遍推廣應用[2-4]。破壞性測量方法雖然對工件有損傷，但能真實反映出殘余應力的分布狀況，本文就三種破壞性測量方法盲孔法、剝層法和切條法進行介紹，了解它們測量的基本原理和特點，對選擇合適的測量方法評估焊接殘余應力具有重要意義。

1 測量方法

1.1 盲孔法

盲孔法又稱鉆孔法或小孔法，屬于典型的局部破壞性測定方法，是破壞性測量方法中應用最為廣泛的方法。盲孔法是在焊接應力場內任意點處鉆一個小孔，該點的應力被釋放，殘余應力重新分布，利用應力應變關系式換算出材料在焊接過程中產生的殘余應力[5,6]。……