某工廠鑄造的一大型軋機機架，重量約400t。在鑄件清理時發(fā)現(xiàn)有裂紋，所以要進行焊補和焊后整體消除應力處理。為了確定焊補工藝和了解機架消除應力前后殘余應力實際分布狀態(tài)，找出高應力區(qū)的位置?，F(xiàn)對工藝評定試板和機架進行殘余應力分析。

殘余應力測試方案

本次試驗采用盲孔法對機架進行殘余應力分析，測試儀器采用JHMK殘余應力檢測系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應變儀和JHZK盲孔法專用鉆孔設備組成。

采用鉆孔法測定鑄件的殘余應力時，要注意以下幾點：

1. 工件表面準備

被測表面要提前打磨，達到Ral.6μm，范圍為120*120mm，用劃針刻出貼應變花的測點位置，用丙酮清洗待測量的表面。

應變花的粘貼

粘貼前應先對應變花進行篩選，在篩選后要對應變花做外觀檢查，不能有折皺。用棉花球蘸少量丙酮輕輕擦洗應變花粘貼面，以保證粘貼面無油污，并嚴禁手指接觸粘貼面。以應變片對準參考軸，粘貼后達到一定的固化強度后，即可開始測量。

焊接導線

檢查粘貼好的應變花，要求絕緣電阻在100MΩ以上，將另一待測的應變花作為補償片，將應變花的引出線與靜態(tài)應變儀的引出線焊接起來。焊接過程要盡可能短，以免燙壞應變花。

鉆孔

用帶端銑刀的鉆桿插入鉆具套筒里，輕輕轉動，劃去應變花鉆孔部位的基底。此時，應變儀測讀每個應變片的應變數(shù)據(jù)，變化應在允許的范圍內(nèi)（1ε-10ε）。

取出帶Φ1.0mm鉆頭的鉆桿，用深度2.0mm的控制塊定位，啟動手電鉆開始鉆孔。保持手電鉆盡可能垂直于工件表面，鉆至預訂孔深。然后拔出鉆桿換上Φ1.5mm鉆頭的鉆桿，將轉速調(diào)低，鉆至預定孔深后拔出鉆桿。

工藝評定試板殘余應力分析

為確定大型軋機機架的整體消除應力工藝，首先需對手工電弧焊和CO₂氣體保護焊工藝評定試板在消除應力前后的焊縫、熱影響區(qū)、母材等區(qū)域的殘余應力進行測定。

根據(jù)對工藝評定試板的測定結果，調(diào)整軋機機架的消除應力工藝，確保大型軋機機架后續(xù)工作的進行。

大型軋機機架焊補殘余應力分析

為了解機架消除應力處理前后殘余應力的實際分布狀態(tài)，找出高應力區(qū)的位置，為機架使用的安全性研究提供科學數(shù)據(jù)，有必要對大型軋機機架補焊區(qū)焊縫、熱影響區(qū)、母材等區(qū)域的殘余應力進行測定。

結語

通過大量的殘余應力分析工作，了解了消除應力處理后機架殘余應力的實際分布狀態(tài)，找出了高應力區(qū)的位置，為機架使用的安全性研究提供了科學的數(shù)據(jù)。根據(jù)測定結果，及時調(diào)整消除應力工藝，使大型軋機機架焊補后的殘余應力分布在比較理想的范圍內(nèi)，解決了生產(chǎn)中的難題。