某供水工程在輸水線路上設置兩座配水站,，站內有七件大型鋼制管件,。管件在加工過程中不可避免地會產生殘余應力,，殘余應力一定程度上會降低構件的實際強度,、疲勞極限,，造成應力腐蝕和脆性斷裂,，也會由于殘余應力的松弛產生變形，嚴重影響尺寸精度和使用壽命,。為保證管件的結構精度和運行安全,，了解構件內部的殘余應力值，掌握殘余應力分布情況就變得尤為重要,。

殘余應力測試方法

目前工程上應用較為廣泛的殘余應力測試方法是盲孔法,，就是在被測點上鉆一小孔,，使被測點的應力得到部分或全部釋放，并由事先貼在小孔周圍的應變片測得釋放的應變量,，然后根據彈性力學原理計算出殘余應力,。這種方法殘余應力測量結果精度較高。因此,，該工程采用盲孔法,，對三通、四通,、三岔管焊縫進行殘余應力檢測,。

殘余應力檢測儀器介紹

儀器采用南京聚航科技有限公司的JHMK殘余應力測試系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應變儀和JHZK殘余應力精密鉆孔裝置組成,。儀器軟件操作,，自動實時計算殘余應力，并實時顯示和保存應力應變數值,，精度高，測量結果準確,。應變片采用三軸應變片,，可同時檢測0°、45°,、90°等三個方向的應力數據,。

管件上應力應變測試點的設置

為了保證測量數據的準確性，真實反應應力分布情況,，在大型鋼制管件的每條焊縫上均布有測點,，鋼制四通構件一般布設14-16個點，三通構件布設11-12個點,。

殘余應力檢測

該工程大型鋼件管件母材厚度為28-30mm,，應變片打孔半徑1-1.5mm、深度2.5-3mm,。布設點位置進行拋光,，再用JH-496膠水將應變片貼牢，按順序將六根導線與應變儀連接,，調平應變儀后進行打孔并測得數據,。

應力測試結果及分析

以鋼制四通為例，采用盲孔法測得構件內部應力大小,。

表1 某四通構件內部應力實測值

從表上可以看出,，測得大型鋼制四通管件殘余應力為259.59MPa，*大應力為379.29MPa,，點號為12點,，與之對應的構件布設測試點號為C/E3,，若把整條橢圓焊縫按照時鐘點位均布，此位置處于時鐘的8-10點范圍,。

對7件大型鋼制管件殘余應力*大值統(tǒng)計得出,，其中有5個關鍵*大應力分布在焊縫時鐘8-10點或者2-4點范圍，分布在此位置的幾率為7.14%,。其中*大應力點也分布在8-10點或者2-4點上下較近區(qū)域,。

表2*大應力分布位置統(tǒng)計表

總結

1. 大型鋼制管件殘余應力*大值，集中在焊縫時鐘的8-10點和2-4點范圍,，其余也分布在8-10點和2-4點上下較近區(qū)域,，說明通過焊接起焊位置、焊接順序,、焊接方向等工藝方法,，可以一定程度上解決殘余應力集中的問題。

2. 雖然控制焊接工藝,、方法能在一定程度上,，避免應力集中在管件結構、受力復雜的區(qū)域,，但為保證最終整體管件的結構精度和使用壽命,，對于焊縫內部殘余應力的消除，仍是bu可或缺的重要工序,。