残留応力は、溶接や機械加工後にチタン合金材料や構造部品内に存在する不安定な応力状態です。製品が外力を受けると、加えられた応力が残留応力と相互作用し、特定の局所的な位置で塑性変形が発生し、内部応力が再分布します。外力を取り除くと、物体全体が変形します。残留応力はワークの疲労強度、静的強度、耐食性に大きな影響を与え、変形や割れなどの製造欠陥を引き起こし、部品の寿命を低下させます。さらに、残留応力は部品の寸法安定性に影響を与える主要な要因です。
現在、残留応力を測定する従来の方法は、機械的剥離測定方法と非破壊測定方法に分類できます。-機械的解放測定法では、残留応力のある部品を構造部品から分離または切り出して応力を解放し、ひずみの変化を測定して残留応力を測定します。この方法はワークピースに一定の損傷や破壊を引き起こしますが、高い測定精度、十分に開発された理論、成熟した技術を備えており、現在でも広く使用されています。-主にドリリング工法、リングコア工法、分割切削工法があり、このうち浅い止まり穴工法が最もダメージが少ない工法です。物理的検出法とも呼ばれる非破壊測定法には、X-線法、X-線回折法、中性子回折法、走査型電子音響顕微鏡法、電子スペックルパターン干渉法、超音波法、磁気法などが含まれます。これらの方法は試験片に損傷を与えることはありませんが、高価で高価な装置を必要とします。このうちX線法と超音波法は比較的成熟している。 X- 線法は正確で信頼性が高く、元の測定点で繰り返すことができます。応力が狭い範囲で急激に変化する場合に最も効果を発揮します。超音波応力測定は音響弾性理論に基づいており、応力がかかった材料における音響複屈折の現象を利用します。等方性弾性体中の超音波の伝播速度は、応力がない場合と応力がある場合とは異なります。超音波の速度と応力の関係を利用して残留応力を測定します。
同社は、X- 線法を使用して、船舶用機器のチタン合金溶接構造部品の溶接部の残留応力を検出しています。 -溶接のままの状態での溶接位置の残留応力は200MPaであり、600度/2hの歪取り熱処理後の残留応力は90MPaとなり、残留応力除去に大きな効果を発揮します。
