殘余應力是指在沒有對物體施加外力時,物體內部存在的保持自相平衡的應力系統。它是固有應力或內應力的種。在機械加工過程中,殘余應力普遍存在,嚴重影響構件的加工精度和尺寸穩定性、靜強度、疲勞強度,甚至引起腐蝕開裂。但由于其直觀性差和不易檢測等因素,往往被人們忽視。
實際上,殘余應力的存在易導致突發性破壞且后果往往十分嚴重,別是當其存在于承力件和轉動件上時,可能會帶來重大事故。
殘余應力的檢測方法有很多,根據其測試過程對被測構件是否產生破壞,可以分為機械檢測法和無損檢測法。
機械測量法是將被測試工件的部分去除,局部殘余應力得到釋放從而產生相應的應變和位移,根據相關力學原理可以計算出工件殘余應力,比如盲孔法、環芯法、剝層法等。
無損測量法分為X射線法、磁性法和超聲法等,主要是通過物理光學和核物理技術來測量材料內部的物理常量(如晶格常數)在應力場中的變化,來間接算出物體內部殘余應力值的方法。
在各種無損檢測殘余應力的方法中,X射線衍射法被認為是精確可靠和方便快捷的,對被測工件不會造成任何損傷和破壞。
殘余應力是工件變形、斷裂、疲勞壽命的重要原因,為保證工件生產的合格率及精密度,殘余應力檢測不可少。旦檢測出殘余應力值過高或不均,需采用相應的時效進行消除或均化。