如何确定工件的残余应力水平？

一、?残余应力分类与检测目标?

?宏观残余应力（第Ⅰ类）?
由工件整体不均匀变形引起，作用范围达毫米级以上，直接影响结构尺寸稳定性与疲劳强度，可通过盲孔法或X射线衍射法检测。

?微观残余应力（第Ⅱ、Ⅲ类）?
存在于晶粒或亚晶粒尺度，分别由晶粒间变形不均和位错缺陷导致，需结合X射线衍射法与电子背散射衍射（EBSD）分析。

二、?主流检测方法及适用场景?

三、?检测操作流程（以盲孔法为例）?

?预处理?
清洗待测表面，使用砂纸打磨至Ra≤0.8μm，确保应变片粘接效果。

?应变片安装?
按环形应变花（0°-45°-90°）布局粘贴，使用快干胶固定并静置固化30分钟。

?钻孔与数据采集?
采用Φ1.5mm硬质合金钻头，钻深1.2mm，通过应变仪记录释放应变值（如ε?=120με，ε?=85με）。

?应力计算?
代入公式：

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σ_max = (E/(2(1+ν))) * (ε? + ε?) / (1 - cosθ)  // θ为钻孔角度

其中钢材取E=210GPa，ν=0.3，计算得到最大主应力值。

四、?评估标准与安全阈值?

?表面残余应力?

低碳钢零件：允许值≤200MPa（压缩应力）或≤100MPa（拉应力）

铝合金航空件：拉应力需≤50MPa，压缩应力≤150MPa

?应力分布均匀性?
同一工件相邻测点应力差应小于30%，否则需进行振动时效处理或热时效处理1

五、?方法选择建议?

?破坏性检测?：优先盲孔法（成本低、精度高）

?非破坏检测?：航空航天部件选X射线衍射，复杂结构选超声波法

?现场快速检测?：钢结构采用磁测法，搭配便携式应力检测仪

通过多方法组合检测（如盲孔法验证X射线数据），可提高残余应力评估的准确性