《焊接残余应力应变测量》实验报告

开课实验室： 2018年 4月 27日 学院 课程 名称 教 师 评语 一、实验目的 1. 了解采用应力释放原理测量焊接接头残余应力的方法和步骤； 2. 熟悉焊接接头中纵向残余应力和横向残余应力的分布规律； 3. 掌握小孔法测量焊接残余应力的基本操作技能。 二、实验原理 教师签名： 年 月 日 材料学院 年级、专业、班 实验项目 名 称 材控 姓名 成绩 材料成型专业实验 焊接残余应力应变测量 指导教师 在工件待测位置贴上应变花，然后在应变花中心对工件钻一个小孔，则孔周围的应力将由于原来的拘束部分的去掉而重新调整而产生一定应变。小孔周围金属的应变将带动应变花中的电阻丝形状发生改变，从而改变电阻丝的大小使得分布在电阻丝上的电压发生改变。应力应变测试仪器将接受的电信号根据弹性力学原理计算出工件产生的应变及残余应力。

三、使用仪器、材料 CO2自动焊机 一台 ASM1.0型全自动应力应变监测记录仪 一台 数字万用表 一台 专用钻孔设备 一套 应变花 三片 Q235钢板(400mm×250mm×4mm) 一块 专用连接端子 三个 电烙铁 一把 焊锡丝 若干 金相砂纸 若干 495 粘结剂 一瓶 502 粘结剂 一瓶 钢尺 一把 透明塑薄膜 若干 接地线 一根 无水乙醇 若干 棉球、镊子、剪刀等工具 一套

四、实验步骤 1. 焊接试板准备（实验前预先准备好） 用CO2气体保护焊在钢板表面焊一层纵向的焊缝。 焊接电压18.5V 焊接电流120A 焊接速度0.5m/min 2. 应变花和应变片粘贴 （1）工件贴片表面处理 将工件待测位置用砂纸相对于焊缝的45°方向打磨，再沿135°方向打磨，即两个打磨方向垂直。交替打磨至工件待测位置表面光洁，再用纸巾擦去工件表面的磨屑。之后用浸有无水乙醇的棉球将待贴位置及周围擦洗干净，直至棉球洁白为止，注意擦拭时要沿着一个方向，从里到外。 （2）贴应变花 用手捏住应变花的引出线，在应变花基底底面上涂抹一层粘结剂后，并用塑料片将粘结剂刮平，立即对准工件待测位置将应变花基底面向下平放在试件上，注应变片花，用一小片塑料薄膜盖在应变花上，用手指滚压挤出多余的粘结剂和气泡。手指保持不动，使应变花和试件完全粘合后再放开，从应变花无引出线的一端向另一端轻轻揭掉塑料薄膜，用力方向尽量与粘贴表面平行，以防将应变花带起。 （3）贴连接端子 将连接端子中间的圆孔对准已粘好的应变片，平放在工件上，注意不要压到应变片引线。调整连接端子的位置，将锡焊点对准应变花上相应的应变片。将502粘结剂滴在连接端子与工件的间隙处，注意粘结剂的量不易太多，以免给实验结束后的清理造成困难。待粘结剂固化后，进行下一步操作。 （4）导线的焊接与固定 将应变花的引线用焊锡的连接方式连接在专用连接端子上。焊点要光滑饱满，防止虚焊，焊接要求准确迅速，时间不宜过长，否则会通过引出线传热将丝栅与引出线焊点溶化而损坏。再将测试导线连接在连接端子对应的焊点上。 （5）粘贴质量检查 用万用表调到200欧姆档位检查应变花的电阻值，看有无断路现象，因为粘贴过程中可能丝栅被弄断，正常的电阻为120欧姆。再则，检查贴片方位是否正确，如果方位不正确，会严重引起测试误差。最后，还应检查有无气泡、翘曲等，如有气泡、翘曲将会影响应变的传递。当检查有不合格的应变花，应当重新贴片。