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申请/专利权人：福州大学

摘要：本发明公开了一种快速准确推算焊接接头内部与内表面残余应力的方法，运用一种残余应力联合测试方法，完成焊接接头整体残余应力的测试，建立焊接接头残余应力沿厚度方向的实际分布模型，确定内表面与外表面残余应力的定量关系、内部残余应力与外表面残余应力的定量关系。在现场测试时，根据建立的焊接接头残余应力沿厚度方向的实际分布模型，通过X射线衍射法对在役设备焊接接头外表面残余应力的定量测试，快速准确的推算焊接接头内部与内表面的残余应力。

主权项：1.一种快速准确推算焊接接头内部与内表面残余应力的方法，其特征在于：首先采用X射线衍射法测试焊接接头内表面与外表面的残余应力，再采用轮廓法测试焊接接头内部沿厚度方向残余应力，完成焊接接头整体残余应力的测试计算，建立焊接接头残余应力沿厚度方向的实际分布模型，以确定内表面与外表面残余应力的定量关系、内部残余应力与外表面残余应力的定量关系；在现场测试时，根据建立的焊接接头残余应力沿厚度方向的实际分布模型，通过X射线衍射法对在役设备焊接接头外表面残余应力的定量测试，推算焊接接头内部与内表面的残余应力；运用X射线衍射法无损定量测试焊接接头内表面与外表面残余应力，具体包括以下过程：在采用X射线衍射法测试试件表面残余应力时，先对测试位置进行预处理：首先采用机械打磨的方式对表面进行抛光，在机械抛光之后再进行电解抛光，使用电解抛光仪以消除机械加工造成的试样表层畸变组织；完成测试前处理工作及设备调试工作后，使用X射线应力分析仪对标记测试点不同方向的待测残余应力进行测试并对X射线应力分析仪的测试结果进行定量修正；轮廓法测试焊接接头内部残余应力，具体包括以下过程：首先使用电火花切割工艺中的慢走丝线切割技术将试件沿待测面对称切割；再使用三坐标测量仪对切割面的轮廓位移数据进行收集；对收集的数据进行包括平均化处理、异常点的筛选、轮廓曲线拟合的处理；轮廓数据处理完成后，使用数值模拟方法在有限元软件中建立对应几何模型，将处理好的轮廓数据作为自定义位移边界条件设置在几何模型中，并确定材料的物性参数泊松比和弹性模量；通过有限元软件进行应力重构计算，得到垂直于切割面的焊接接头内部残余应力分布；建立焊接接头残余应力沿厚度方向的实际分布模型，具体包括以下过程：通过X射线衍射法测试的表面残余应力数据对轮廓法测试的近表面内部残余应力数据进行修正；修正完成后，通过函数曲线进行数据拟合，进而建立起焊接接头残余应力沿厚度方向的实际分布模型，确定内表面与外表面残余应力的定量关系、内部残余应力与外表面残余应力的定量关系；基于所建立的焊接接头残余应力沿厚度方向的实际分布模型；在实际使用过程中，采用X射线衍射法对在役设备焊接接头外表面残余应力进行定量测试，并对测试结果进行定量修正，再根据所建立的焊接接头残余应力沿厚度方向的实际分布模型，以快速准确的推算焊接接头内部与内表面的残余应力。

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