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電瓷絕緣子鑄鐵帽殘余應(yīng)力測試研究

來源: 南京聚航科技有限公司    2025年03月19日 11:46  

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對高壓絕緣子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸,機(jī)械性能,物理性能,產(chǎn)品質(zhì)量可靠性等提出了更高的要求。因此,需要對電瓷絕緣子產(chǎn)品的機(jī)械、物理性能進(jìn)行深入研究。本文主要是對電子絕緣子復(fù)合元件上的鑄鐵帽進(jìn)行殘余應(yīng)力測試,以進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量,設(shè)計出新型產(chǎn)品,并提供合理參數(shù)。

鑄鐵帽殘余應(yīng)力測試

鑄鐵帽在加工過程中,由于受外力作用而產(chǎn)生不均勻的塑性變形。在受力消除后,鑄鐵帽內(nèi)部將保留一定程度的殘余應(yīng)力,這將影響零件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。常用的測量殘余應(yīng)力方法有盲孔法、x射線、磁測法。因為鍛、鑄、焊件中往往存在大量的殘余應(yīng)力,且各處的應(yīng)力不同,所以鑄鐵帽采用盲孔法測其殘余應(yīng)力更為合適。

盲孔法測殘余應(yīng)力的原理是,零件表面可以看成是σ1、σ2的二向應(yīng)力狀態(tài),如果在測點處鉆一個直徑為α的小孔,殘余應(yīng)力就會釋放,使孔附近的材料產(chǎn)生變形。預(yù)先在孔邊黏貼電阻應(yīng)變花,測出應(yīng)變數(shù)值后,可由彈性理論公式計算出殘余應(yīng)力σ1σ2的數(shù)值。

本次實驗儀器采用南京聚航科技有限公司的JHMK殘余應(yīng)力測試系統(tǒng),由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHZK殘余應(yīng)力精密鉆孔裝置組成。儀器軟件操作,自動實時計算殘余應(yīng)力,并實時顯示和保存應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值,精度高,測量結(jié)果準(zhǔn)確。  

實驗時,在鑄鐵帽每個測點上鉆孔,并粘貼電阻應(yīng)變花。試件鉆孔中殘余應(yīng)力得到釋放,通過電阻應(yīng)變儀測出個測點的應(yīng)變值,用應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系算出鑄鐵帽中的殘余應(yīng)力值。

測點號

1

2

3

4

5

6

7

8

應(yīng)力值(MPa)

12.35

10.97

9.82

13.29

11.04

10.76

9.67

8.54

殘余應(yīng)力測試數(shù)據(jù)分析

由實驗結(jié)果可以看出,4號測點的殘余應(yīng)力值*大,為13.29MPa。8號測點的殘余應(yīng)力最小,為8.54MPa,其余各測點的殘余應(yīng)力在9.67-10.92MPa之間,每個測點的殘余應(yīng)力有一定差別。

鑄鐵帽試樣殘余應(yīng)力測量結(jié)果表明,其殘余應(yīng)力均為殘余拉應(yīng)力,在一般情況下,如果零部件存在著殘余拉應(yīng)力,它會降低零構(gòu)件的強(qiáng)度;如果存在殘余壓應(yīng)力,它會降低零構(gòu)件的強(qiáng)度,對脆性材料尤為明顯。在加工零構(gòu)件時,時效處理不容忽視,可以進(jìn)行自然時效或者人工時效,*大限度的降低零構(gòu)件的殘余應(yīng)力。

鑄鐵帽為緊固件,在擰緊固定時注意不要用力過大,要均勻地施加緊固力。這樣也會降低鑄鐵螺帽的殘余應(yīng)力。

總結(jié)

試驗結(jié)果表明,用盲孔法測點鑄鐵帽的殘余應(yīng)力是可行的。在測量過程中,電阻應(yīng)變片粘貼是非常關(guān)鍵的,因為其是傳感元件,其粘貼質(zhì)量直接影響測量結(jié)果,所以一定要嚴(yán)格按照貼片工藝粘貼,這樣才會得到令人滿意的測試結(jié)果。


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